Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 14.Questões para Discussão - Ex. 18
Um pedaço de ferro está colado sobre um bloco de madeira. Quando esse bloco, com o ferro em seu topo, é colocado em um balde cheio de água, ele flutua. A seguir, o bloco é invertido de modo que o ferro fique submerso, embaixo da madeira. O bloco flutuará ou afundará? O nível da água do balde permanecerá o mesmo, aumentará ou diminuirá? Explique suas respostas.
Passo 1
Fala galera, bora lá! Usaremos os princípios de densidade dos materiais para resolver esta questão, aplicando os conceitos de densidade e a comparação entre as densidades de materiais distintos para saber como eles se comportam na situação dada no enunciado.
Como o objeto é unitário, devido ao fato de estar colado, ainda que possua dois materiais diferentes, ele não alterará sua situação ao ser colocado no balde com água, ou seja, ele não irá afundar, por conta da parte de madeira, com densidade menor.
Assim, concluímos a primeira questão, o objeto flutuará.
Passo 2
Porém, é preciso observar que na situação em que a parte de ferro (que possui densidade muito maior) estiver por baixo, o objeto tende a começar a afundar quando a superfície da água toca a parte ferrosa do objeto e, quando alcança a parte de madeira, para de afundar e fica flutuando.
Assim, o objeto flutuará, mas terá movido uma parte da água, por conta da parcela que afundou. Portanto, o nível da água irá aumentar.
Resposta
Assim, concluímos a primeira questão, o objeto flutuará.
O objeto flutuará, mas terá movido uma parte da água, por conta da parcela que afundou. Portanto, o nível da água irá aumentar.