Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 13.1 - Ex. 42
Quando uma determinada rocha é suspensa de uma balança de mola, a tela mostra 60 N. No entanto, quando a pedra suspensa é submersa na água, a tela exibe 40 N. Qual é a densidade da rocha?
Passo 1
Beleza galera, a primeira coisa que devemos lembrar nessas questões de coisas submersas em qualquer flúido, é da equação de Arquimedes. Sim, ela é a equação MAIS IMPORTANTE nas questões de flúidos.
Portanto, podemos usar a definição de densidade e o princípio de Arquimedes para encontrar a densidade da rocha. A diferença entre o peso da rocha no ar e o peso da rocha na água é a força flutuante que atua sobre a rocha.
Ou seja:
Passo 2
Olhe só!! Temos a equação para a densidade da pedra, agora aplicamos o principio de Arquimedes para modelarmos melhor o nosso problema!
Isolando o volume do fluido deslocado:
Mas sabemos que o volume do fluido deslocado é o volume da pedra, certinho? Sabemos também que o do fluido deslocado é igual a densidade da água... Então fica fácil demais!!
Passo 3
Bastamos agora substituir essa equação com a nossa equação da densidade da pedra.
Temos que:
Dai basta substituir com os valores dados na questão!!