Question

Determine a densidade de um sólido suspenso por um fio de peso desprezível ao prato de uma balança equilibrada as duas situações mostradas na figura. A densidade da água é 1g/cm3.

Answer 1

Resposta:

A densidade do sólido é 3 g/cm3.

Explicação:

Na situação à esquerda na figura, o peso da esfera é igual ao peso da medida de 600 gramas, assim:

p = m*g = 600*g           (g é a aceleração da gravidade)

=> m = 600 g

Na situação à direita, usamos o princípio de Arquimedes, e a força de empuxo sofrida pela esfera é igual ao peso do volume equivalente de água deslocado por ela:

f = v*d*g

onde v é o volume da esfera, d a densidade da água.

Nesta situação o peso da esfera menos a força de empuxo se iguala ao peso da medida de 400 g, então:

600*g - v*1*g = 400*g

=> v*g = 200*g

=> v = 200 cm3

A densidade é então

m/v = 600/200 = 3 g/cm3