Enunciado
Física - Randall D. Knight - Termodinâmica Óptica- Ed: 2º - Capítulo 15.Questões Conceituais - Ex. 9
Os dois copos na FIGURA Q 15.9 estão cheios com água até uma mesma altura. Uma esfera de plástico flutua no copo B. Qual dos copos, com seu conteúdo, tem o maior peso? Ou eles têm pesos iguais? Explique.
Passo 1
Questão 9 agora, galera!
Bem! Queremos saber o peso total do sistema nos dois casos.
Por isso, vamos analisar cada um deles!
Caso A:
Para esse primeiro caso, temos apenas líquido. Desprezando então, o peso do recipiente, o peso total será o peso do líquido, no caso a água...
Uma vez que...
Onde é o volume total ocupado pela água, ficamos com...
Passo 2
Caso B:
Para esse segundo caso, temos líquido mais uma bolinha fltuando. Desprezando então, o peso do recipiente, o peso total será o peso do líquido, no caso a água mais o peso da bolinha...
Para calcular o , temos que fazer da mesma forma como fizemos antes. Mas o volume de água em vez de ser o volume total menos o volume da bolinha imersa, como podemos ver na figura...
Onde é o volume imerso da bolinha.
Em seguida, vamos calcular o peso da bolinha! Para fazer isso, temos que considerar que ela está em equilíbrio. Logo, o peso dela é igual ao empuxo...
Como é o volume imerso da bolinha no líquido...
Somando o peso da água com a da bolinha...
Obtemos o mesmo resultado que o alcançado para ! Dessa forma...