Em uma aula de instrução de mergulho para policiais em treinamento, o instrutor alertou os estudantes sobre a importância de aprender a manter a flutuabilidade. Ele também aproveitou a aula para trabalhar alguns conceitos de hidrostática e deu o seguinte exemplo: uma pessoa possui 90 kg e está flutuando em água doce (massa específica = 103 kg/m3 ) com 90% do volume de seu corpo submerso. Considerando as informações do caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta o volume de água que o corpo dessa pessoa desloca, em litros (L), quando está totalmente submerso.
Em uma aula de instrução de mergulho para policiais em treinamento, o instrutor alertou os estudantes sobre a importância de aprender a manter a flutuabilidade. Ele também aproveitou a aula para trabalhar alguns conceitos de hidrostática e deu o seguinte exemplo: uma pessoa possui 90 kg e está flutuando em água doce (massa específica = 103 kg/m3 ) com 90% do volume de seu corpo submerso.
Considerando as informações do caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta o volume de água que o corpo dessa pessoa desloca, em litros (L), quando está totalmente submerso.
- A)10L
- B)90L
- C)100L
- D)120L
- E)180L
Resposta:
A alternativa correta é C)
Vamos resolver esse problema de hidrostática juntos! Para encontrar o volume de água deslocado pelo corpo quando ele está totalmente submerso, precisamos aplicar o princípio de Arquimedes. Esse princípio diz que o empuxo (força exercida pelo fluido sobre o corpo) é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.
No caso hipotético, o corpo tem 90 kg e está flutuando em água doce com 90% do seu volume submerso. Isso significa que o empuxo exercido pela água é igual ao peso do corpo, ou seja, 90 kg × 10 m/s² (aceleração da gravidade) = 900 N.
Agora, podemos calcular o volume de água deslocado quando o corpo está totalmente submerso. Para isso, precisamos encontrar a densidade do corpo. Como o corpo está flutuando, sabemos que a densidade do corpo é igual à densidade da água doce, que é de 10³ kg/m³.
Então, podemos calcular a massa do corpo em kg: 90 kg. Agora, podemos calcular o volume do corpo em m³: volume = massa / densidade = 90 kg / 10³ kg/m³ = 0,09 m³.
Finalmente, para encontrar o volume de água deslocado em litros, precisamos converter o volume de m³ para L: 0,09 m³ × (1000 L / 1 m³) = 90 L. No entanto, como a questão pergunta pelo volume de água deslocado quando o corpo está totalmente submerso, precisamos encontrar 100% do volume do corpo, e não 90%. Portanto, o volume de água deslocado é de 100 L.
Então, a resposta certa é a alternativa C) 100 L.
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