Uma "bolha" de ar quente (30°C) é formada ao nível do chão num ambiente a 10°C e sobe para uma camada de ar mais alta. Dados: (10°C) = 1,25 kg/m³; (30°C) = 1,16 kg/m³a. Se o volume da "bolha " for 8 m³, qual é a força total que age sobre ela?b. Qual é a aceleração ascendente inicial da "bolha", se a resistência do ar for desprezível?c. Qual será o novo volume da "bolha " quando ela atingir equilíbrio térmico com o meio?
Passo 1
a. A força resultante atuante na bolha é a diferença entre a força de empuxo e o peso da bolha.
Substituindo os valores do enunciado:
Passo 2
b. Sabendo que
onde V = 8m³
Temos:
7,056 = 1,16. 8.a
a =0,76m/s²
Passo 3
c. Se
Substituindo os valores temos:
Resposta
a. 7,056N
b. 0,76m/s²
c. 7,42m³