O volume de ar no compartimento de passageiros de um automóvel de 1800   k g é 5,00   m ³ . O volume do motor e das rodas dianteiras é de 0,750   m ³ e o volume das rodas traseiras, tanque de gasolina e porta-malas é 0,800   m ³ ; a agua não pode penetrar no tanque de gasolina e no porta-malas. O carro cai em um lago. (a) A principio, não entra agua no compartimento de passageiros. Que volume do carro, em m³, fica abaixo da superfície da agua com o carro flutuando? (b) Quando a agua penetra lentamente, o carro afunda. Quantos m ³ de agua estai dentro do carro quando o carro desaparece abaixo da superfície da agua? (O carro, que leva uma carga pesada no porta-malas, permanece na horizontal).

Passo 1

(a)Show de bolinhas pessoal, do equilíbrio estabelecido entre as forças peso e empuxo, temos:

V s u b m e r s o ρ á g u a g = m g  

Logo,:

V s u b m e r s o = m g ρ á g u a g

V s u b m e r s o = 1800   kg 1000   kg/m³

V s u b m e r s o = 1,80   m³

Passo 2

(b)Sendo V o volume total do carro e V 2 o volume de água que penetra no carro, temos:

F E = ρ á g u a V g

F E = m g + ρ á g u a   V 2 g

Substituindo os valores fornecidos no enunciado na expressão acima, temos:

V 2 = 4,75 m ³

Resposta

V 2 = 4,75 m ³

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