Em uma aula de laboratório sobre fluidos, um professor realiza dois experimentos. No primeiro, determina o peso de um objeto por meio de um dinamômetro e verifica que esse objeto possui um peso (W) de 100 N. Quando mergulhado em água, o dinamômetro indica um valor de 60 N. No segundo experimento, ele coloca um bloco de madeira em uma bacia com óleo, onde os estudantes podem observar que o bloco de madeira flutua com 80% do seu volume submerso. A respeito desses dois experimentos e considerando a massa específica da água ρágua = 103 kg/m3 e a aceleração da gravidade g≅ 10 m/s2 julgue os itens a seguir, assinalando (V) para os verdadeiros e (F) para os falsos.No primeiro experimento, a massa específica do (ρo) pode ser expressa por ρo = (w- wap/ w) ρágua, onde wap é o peso aparente
Em uma aula de laboratório sobre fluidos, um professor realiza dois experimentos. No primeiro, determina o peso de um objeto por meio de um dinamômetro e verifica que esse objeto possui um peso (W) de 100 N. Quando mergulhado em água, o dinamômetro indica um valor de 60 N. No segundo experimento, ele coloca um bloco de madeira em uma bacia com óleo, onde os estudantes podem observar que o bloco de madeira flutua com 80% do seu volume submerso. A respeito desses dois experimentos e considerando a massa específica da água ρágua = 103 kg/m3 e a aceleração da gravidade g≅ 10 m/s2 julgue os itens a seguir, assinalando (V) para os verdadeiros e (F) para os falsos.
No primeiro experimento, a massa específica do (ρo) pode ser expressa por ρo = (w- wap/ w) ρágua, onde wap é o peso aparente
- C) CERTO
- E) ERRADO
Resposta:
A alternativa correta é E)
No primeiro experimento, a massa específica do objeto (ρo) não pode ser expressa por ρo = (w - wap/ w) ρágua, onde wap é o peso aparente. Isso ocorre porque a equação apresentada não é válida para calcular a massa específica do objeto.
Já no segundo experimento, é possível calcular a massa específica do bloco de madeira (ρm) a partir da observação de que o bloco flutua com 80% do seu volume submerso. Isso ocorre porque, quando um objeto flutua, a força de empuxo exercida pelo fluido (Fe) é igual ao peso do objeto (W). Além disso, sabemos que o empuxo é igual ao produto da densidade do fluido (ρf) pela gravidade (g) pelo volume do fluido deslocado (Vf). Portanto, podemos escrever:
Fe = ρf × g × Vf
Como o bloco flutua com 80% do seu volume submerso, podemos considerar que o volume do fluido deslocado é igual a 0,8 vezes o volume do bloco (Vm). Além disso, sabemos que o peso do bloco é igual à massa do bloco (mm) vezes a aceleração da gravidade (g). Portanto, podemos escrever:
Fe = ρf × g × 0,8 × Vm = mm × g
Dividindo ambos os lados da equação pela aceleração da gravidade (g), obtemos:
ρf × 0,8 × Vm = mm
Como sabemos que a massa específica do óleo (ρf) é menor que a massa específica da água, podemos considerar que o volume do bloco (Vm) é maior que o volume do fluido deslocado. Portanto, podemos reescrever a equação como:
ρf × Vm = mm / 0,8
Finalmente, podemos calcular a massa específica do bloco de madeira (ρm) a partir da equação:
ρm = mm / Vm = ρf × 0,8
Portanto, é possível calcular a massa específica do bloco de madeira a partir do experimento realizado.
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