Um corpo de massa m encontra-se mergulhado em um bécher de massa Mb e com uma quantidade de água Ma . Do teto, conforme a figura acima, um fio de massa desprezível prende esse corpo com uma tensão T. Considere que a aceleração da gravidade seja g, e E, o empuxo exercido no corpo de massa m. A balança registrará uma força normal

Um corpo de massa m encontra-se mergulhado em um bécher de massa Mb e com uma quantidade de água Ma. Do teto, conforme a figura acima, um fio de massa desprezível prende esse corpo com uma tensão T. Considere que a aceleração da gravidade seja g, e E, o empuxo exercido no corpo de massa m. A balança registrará uma força normal

• A)mg + E - T
• B)mg - E - T
• C)(m - Ma - Mb )g
• D)0
• E)(m + Ma + Mb )g - T

Vamos resolver essa questão passo a passo. Primeiramente, é importante entender o conceito de empuxo. O empuxo é uma força que age sobre um objeto parcial ou completamente imerso em um fluido (no caso, a água). Essa força é sempre dirigida para cima e é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto.

No nosso caso, o corpo de massa m está parcialmente imerso no bécher de água. Portanto, o empuxo E exercido sobre o corpo é igual ao peso do volume de água deslocado pelo corpo. É importante notar que o empuxo é uma força que ajuda a reduzir o peso aparente do corpo.

Além disso, temos a força peso do corpo, que é igual a mg, e a tensão do fio, que é igual a T. A força normal registrada pela balança é a soma das forças que agem sobre o corpo.

Portanto, a força normal registrada pela balança é a soma do peso do corpo (mg), do empuxo (E) e da tensão do fio (-T). Isso porque a tensão do fio é uma força que age para cima, enquanto o peso do corpo e o empuxo são forças que agem para baixo.

Assim, a força normal registrada pela balança é igual a (m + Ma + Mb)g - T, que é a opção E.

Essa questão é um exemplo clássico de aplicação da lei de Arquimedes, que estabelece que a força exercida sobre um objeto parcial ou completamente imerso em um fluido é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto.

É importante notar que, nessa questão, a massa do bécher de água (Mb) é considerada, pois o bécher também está imerso na água. Isso aumenta a quantidade de água deslocada pelo corpo e, portanto, aumenta o empuxo exercido sobre o corpo.

Essa questão é um exemplo de como a física pode ser aplicada em situações cotidianas, como a medição de massa em um laboratório. É importante entender os conceitos físicos envolvidos para resolver essas questões de forma eficaz.