Enunciado

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:

E + T - P = 0

Então a nossa tensão fica dada por...

T = P - E

Vamos calcular essas duas forças!

O peso é dado pelo produto da massa do bloco pela gravidade:

P = m_b l o c o g

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...

m_b l o c o = rho_a l V_b l o c o

Passo 2

O Empuxo é dado por:

E = rho_á l c o o l g V

Onde V é o volume de água deslocado e a densidade do álcool etílico é de 790 k g // m^3 .

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...

V = V_b l o c o = 100 c m^3 = 10^(- 4) m^3

Sendo assim, ficamos com...

E = rho_á l c o o l V_b l o c o g

Passo 3

Finalmente, pra obter a tensão:

T = P - E

T = rho_a l V_b l o c o g - rho_á l c o o l g V_b l o c o

Substituindo os valores numéricos conhecidos...

T = 2700 * 10^(- 4) * 9,8 - 790 * 10^(- 4) * 9,8

T = 1,87 N

Conseguimos obter a tensão no barbante!

Pronto! Finalizamos aqui!

Resposta

T = 1,87 N

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