Question

Um bloco maciço quando abandonado na superfície de um líquido permanece em equilíbrio com 1/3 do seu volume imerso. Em seguida, é aplicada sobre ele uma força vertical de intensidade F = 20 N que o mantém totalmente imerso.

Calcule o peso P do bloco.

Resposta: P = 10N

Answer 1

Olá, Gui!


• Resolução

Ao analisarmos o enunciado perceberemos que inicialmente o bloco está em repouso na água com 1/3 do seu volume submerso. As forças que atuam no bloco, nesse momento, são somente a força de empuxo e a força peso. Assim, percebemos que a força peso é a responsável por afundar 1/3 do volume do corpo, tendo em vista que a força de empuxo é a força que oferece resistência à descida do bloco na água. Desse modo relacionaremos o seguinte:

P ---> (1/3)V

Agora, no segundo momento temos que uma força (F) de 20N foi aplicada sobre o bloco, fazendo com o que o mesmo afundasse. Então, nesse segundo momento atuam 3 forças sobre o bloco: empuxo, peso e F. A força F é a responsável por afundar o bloco, sendo assim, podemos concluir que ela tem o mesmo sentido da força peso, ou seja, essas forças se somarão. Então, P+F serão as responsáveis por afundar completamente o bloco. Assim:

P+F ---> 1V
P+20 --> 1V

Agora, relacionaremos os dois momentos com uma simples regra de três:

P       ---> (1/3)V
P+20 ---> 1V

Então:

P= (P+20).1/3
P= (P/3)+(20/3)
P-(P/3)= 20/3
(3P-P)/3=20/3
2P= 3.20/3
2P= 20
P= 20/2
P=10N ---> Resposta!


Bons estudos!!