Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 14.Exercícios - Ex. 26
Uma pedra tem massa de 1,80 kg. Quando a pedra é suspensa da ponta inferior de uma corda e totalmente imersa na água, a tensão na corda é 12,8 N. Qual é a menor densidade de um líquido no qual a pedra flutuará?
Passo 1
Fala galera, bora lá!
Para resolvermos este problema vamos utilizar do nosso conhecimento sobre densidade e empuxo, descrito nas seções 14.2 e 14.3 do capítulo do livro. A densidade é definida como sendo a massa contida em um volume.
Através da equação do empuxo, com os dados fornecidos pelo problema e fazendo o equilíbrio para o sistema. Acompanhe os passos!
Primeiro calculamos o empuxo fazendo:
Substituindo:
Passo 2
Sabendo o empuxo podemos descobrir o volume do sólido:
Substituindo:
Passo 3
Conhecemos o volume da pedra e queremos saber a menor densidade que um líquido tem para ela poder boiar, para isso fazemos:
Resposta
Portanto, a menor densidade que o fluido pode assumir, é: