Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 13.1 - Ex. 4
Uma esfera é construída colando-se dois hemisférios. A massa específica de cada hemisfério é uniforme, mas a massa específica de uma deles é maior do que a massa específica do outro.
Verdadeiro ou Falso: A massa específica média da esfera é a média aritmética das duas diferentes massas específicas. Explique com clareza seu raciocínio.
Passo 1
Vamos pensar na situação descrita pelo problema. Temos uma esfera de volume:
Se a esfera é constituída de dois hemisférios, o volume de cada uma pode ser calculado como:
Como o raio não varia com o hemisfério concluímos que eles possuem valores iguais:
Então o volume total será:
A massa total também pode ser dada como:
Sabemos que a massa específica total da esfera é:
Substituindo:
Então, a massa específica média da esfera é a média aritmética das duas diferentes massas específicas.