Enunciado
Física - Randall D. Knight - Termodinâmica Óptica- Ed: 2º - Capítulo 15.Exercícios e Problemas - Ex. 19
Qual é a tensão no barbante da figura abaixo?
Passo 1
E aí, galerinha!
Mais uma questãozinha boa de empuxo aí pra gente!
Bom, meu povo! Aqui a gente vai precisar montar a equação que rege todas as forças que agem sobre o bloco. As forças são: o peso, o empuxo e a tensão.
Primeiro temos que apontar as forças. Tanto o empuxo quanto a tensão apontam pra cima, enquanto o peso pra baixo.
Como o bloco está em equilíbrio, a soma das forças dará zero:
Então a nossa tensão fica dada por...
Vamos calcular essas duas forças!
O peso é dado pelo produto da massa do bloco pela gravidade:
A questão não nos deu diretamente a massa do bloco. Mas sabemos o volume dele e sua densidade.
Aí fica sussa obter sua massa. Ela é dada por...
Passo 2
O Empuxo é dado por:
Onde é o volume de água deslocado e a densidade do álcool etílico é de .
E qual é esse volume de água deslocado?
Pela figura podemos ver que todo o bloco está completamente imerso em água! Logo, o volume de água deslocado pelo bloco é igual ao próprio volume do corpo...
Sendo assim, ficamos com...
Passo 3
Finalmente, pra obter a tensão:
Substituindo os valores numéricos conhecidos...
Conseguimos obter a tensão no barbante!
Pronto! Finalizamos aqui!