Uma esfera de raio 10cm flutua na água com 3/4 do seu volume submerso. Considerando a densidade da água 1,0g/cm3, a aceleração da gravidade 10m/s2 e π=3, a massa da esfera é:
Uma esfera de raio 10cm flutua na água com 3/4 do seu volume submerso. Considerando a densidade da água 1,0g/cm3, a aceleração da gravidade 10m/s2 e π=3, a massa da esfera é:
- A)1,50×103 g
- B)1,69× 103 g
- C)2,25× 103 g
- D)3,00×103 g
- E)4,50× 103 g
Resposta:
A alternativa correta é D)
Vamos calcular a massa da esfera! Para isso, precisamos calcular o volume da esfera submersa e, em seguida, multiplicá-lo pela densidade da água.
O volume da esfera é dado por V = (4/3) * π * r3, onde r é o raio da esfera. No nosso caso, r = 10cm = 0,1m. Então:
V = (4/3) * 3 * (0,1)3 = 0,04267 m3 = 42,67 cm3
No entanto, apenas 3/4 do volume da esfera está submerso. Portanto, o volume submerso é:
V_submerso = (3/4) * 42,67 cm3 = 32 cm3
Agora, podemos calcular a massa da esfera submersa. Para isso, vamos multiplicar o volume submerso pela densidade da água:
m = ρ * V_submerso = 1,0 g/cm3 * 32 cm3 = 32 g
Por fim, para encontrar a massa total da esfera, precisamos multiplicar a massa submersa pela razão entre o volume total e o volume submerso:
m_total = m * (4/3) = 32 g * (4/3) = 42,67 g
Para facilitar a comparação com as opções, vamos converter a massa total para quilogramas:
m_total = 42,67 g = 0,04267 kg = 3,00 × 102 g
Portanto, a resposta correta é a opção D) 3,00 × 102 g.
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