Início » 1º ano do Ensino Médio » Física » Leis de Newton » Considere que uma baleia, durante sua “exibição”, permaneça em repouso por alguns segundos, com 1/5 do volume de seu corpo fora da água. Admitindo-se que a densidade da água do mar seja

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Considere que uma baleia, durante sua “exibição”, permaneça em repouso por alguns segundos, com 1/5 do volume de seu corpo fora da água. Admitindo-se que a densidade da água do mar seja

1,00g/cm³, a densidade da baleia, nessa situação, vale, em g/cm³,

A) 0,10.
B) 0,20.
C) 0,50.
D) 0,80.
E) 1,20.

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Resposta:

A alternativa correta é letra D

Neste exercício primeiramente devemos analisar todas as forças que atuam sobre a baleia. Puxando-a para baixo temos a força gravitacional:

F_{g} = m_{Baleia} g

Mas, podemos escrever a massa da baleia em termos de sua densidade, que é o que queremos saber:

d_{Baleia} = \frac{m_{Baleia}}{V_{Baleia}} \to m_{Baleia} = d_{Baleia} V_{Baleia}

Substituindo na expressão da força teremos que:

F_{g} = d_{Baleia} V_{Baleia} g

Empurrando-a para cima temos o empuxo exercido devido ao deslocamento de agua provocado pelo volume submerso da baleia:

F_{Empuxo} = d_{Água} V_{Submerso} g

Como 1/5 da baleia fica fora d´agua, o volume submerso corresponderá à 4/5 do volume total da baleia, então:

F_{Empuxo} = d_{Água} \frac{4}{5} V_{Baleia} g

Como a Baleia está em repouso, a soma das forças que agem sobre a baleia deverá ser zero. Como o Empuxo a empurra para cima e o peso a puxa para baixo, teremos que:

\begin{array}{l} F_{Resultante} = F_{g} - F_{Empuxo} = 0 \\ F_{g} = F_{Empuxo} \end{array}

E, portanto, teremos que

\begin{array}{l} d_{Baleia} V_{Baleia} g = d_{Água} \frac{4}{5} V_{Baleia} g \\ d_{Baleia} = \frac{4}{5} d_{Água} \end{array}

Como a densidade da Água vale 1,00 g/cm³:

d_{Baleia} = 0, 80 g / {cm}^{3}

A alternativa correta é, portanto, a "D"

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Considere que uma baleia, durante sua “exibição”, permaneça em repouso por alguns segundos, com 1/5 do volume de seu corpo fora da água. Admitindo-se que a densidade da água do mar seja

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