Question

Situação 1:
a) Um cubo de madeira de aresta 5 cm é colocado em um recipiente contendo água.
b) Uma esfera (raio 6 cm) de aço é colocada num recipiente com glicerina.
Nas duas situações, determine:
I) O Volume do objeto em m'.
II) A massa do objeto em Kg.
III) A sua força peso em N.
IV) A força de empuxo em N.
V) Julgue se o objeto irá boiar, flutuar ou afundar.
VI) Se o objeto boiar, calcule a parte dele que ficará submerso.

Densidades:
madeira 700kg/m3
água 1000kg/m3
glicerina 1250kg/m3
gasolina 750kg/m3
alumínio 2700kg/m3
aço 6000kg/m3
cobre 9000kg/m3 ​

Answer 1

Primeiramente será necessário calcular o Peso e o Volume de cada um dos objetos mencionados:

a) Cubo de Madeira de aresta 5 cm no recipiente com água:

I)   V = (5.10⁻²)³ = 125.10⁻⁶ m³

II)  m = ρ.V = 125.10⁻⁶ .700 =87500.10⁻⁶ = 0,0875 kg

III)  P = 0,0875.10 = 0,875 N

IV) E = ρfluido . Vobjeto . g = 1000.125.10⁻⁶.10 = 1,25 N

V) O objeto irá boiar, porque o empuxo é maior que o peso

VI) F = E-P = F = 1,25 - 0,875 = 0,375 N

ρ.V.g = 0,375

V = 0,375/ 700.10 = 5,3.10⁻⁶m³ = 5,3 cm³

V = 5,3 - 5 = 0,3cm³ ficará submerso

b) Esfera de aço de raio 6 no recipiente com glicerina:

I)  V = 4.π.r³/3 =4.π.(6.10⁻²)³/3 = 904,4.10⁻⁶ m³

II) m = ρ.V = 904,4.10⁻⁶. 6000 = 5426400.10⁻⁶ =5,426 kg

III) P = 5,426 . 10 = 54,26 N

IV) E = ρfluido . Vobjeto . g = 1250 . 904,4.10⁻⁶ . 10 = 11,30 N

V) P > E, portanto o Objeto irá ficar totalmente submerso

VI)  Ficará totalmente submerso