Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 57
Um cubo de gelo (água congelada) de 0,180 kg está flutuando na glicerina. A glicerina está em um cilindro alto que possui raio interno de 3,50 cm. O nível da glicerina está bem abaixo do topo do cilindro. Se o gelo se derreter totalmente, por que distância a altura do líquido no cilindro muda? O nível do líquido sobe ou desce? Ou seja, a superfície da água está acima ou abaixo do nível original da glicerina antes que o gelo se derreta?
Passo 1
Fala galera, bora lá! Para resolver esta questão, devemos nos atentar aos princípios de empuxo e volume deslocado de fluido. O gelo, que possui um peso igual ao empuxo, desloca um determinado volume de glicerina. Ao derreter, como não se misturam, o nível de fluido altera. Ou seja, inicialmente o volume de fluido deslocado era:
Ou seja, a altura de fluido deslocado era de:
Isolando
Passo 2
Após derreter, a água vai deslocar o nível do fluido igual ao seu próprio volume, ou seja:
Isolando
Portanto, o deslocado será igual à diferença entre os níveis deslocados, ou seja:
Resposta
- Respondido no passo 1.
- Portanto, a altura deslocada com o derretimento do gelo é igual a .