Um corpo de peso P = 40N e volume 0,001m3 é totalmente mergulhado em água, cuja densidade absoluta vale 1.000kg/m3 . O corpo está preso a um dinamômetro. Adote para a gravidade o valor g = 10N/kg. O empuxo exercido pela água sobre o corpo e a leitura do dinamômetro valem, respectivamente, em N,
Um corpo de peso P = 40N e volume 0,001m3 é totalmente mergulhado em água, cuja densidade absoluta vale 1.000kg/m3 . O corpo está preso a um dinamômetro. Adote para a gravidade o valor g = 10N/kg. O empuxo exercido pela água sobre o corpo e a leitura do dinamômetro valem, respectivamente, em N,
- A)30 e 10.
- B)10 e 40.
- C)1 e 39.
- D)10 e 30.
- E)40 e 40.
Resposta:
A alternativa correta é D)
Um corpo de peso P = 40N e volume 0,001m3 é totalmente mergulhado em água, cuja densidade absoluta vale 1.000kg/m3. O corpo está preso a um dinamômetro. Adote para a gravidade o valor g = 10N/kg. O empuxo exercido pela água sobre o corpo e a leitura do dinamômetro valem, respectivamente, em N,
- A)30 e 10.
- B)10 e 40.
- C)1 e 39.
- D)10 e 30.
- E)40 e 40.
Vamos resolver o problema passo a passo. Primeiramente, é importante lembrar que o empuxo exercido pela água sobre o corpo é igual ao peso do volume de água deslocado pelo corpo, que é dado pela fórmula:
E = ρVg
Onde E é o empuxo, ρ é a densidade absoluta da água, V é o volume do corpo e g é a gravidade.
Substituindo os valores dados no problema, temos:
E = 1000 kg/m³ × 0,001 m³ × 10 N/kg = 10 N
Agora, precisamos calcular a leitura do dinamômetro. A leitura do dinamômetro é igual à diferença entre o peso do corpo e o empuxo exercido pela água:
F = P - E = 40 N - 10 N = 30 N
Portanto, a resposta correta é D) 10 e 30.
Para entender melhor o conceito de empuxo, vamos analisar o que acontece quando um corpo é mergulhado em um líquido. Quando um corpo é mergulhado em um líquido, ele desloca um volume de líquido igual ao seu próprio volume. O líquido, por sua vez, exerce uma força sobre o corpo, que é chamada de empuxo. O empuxo é sempre exercido na direção oposta ao peso do corpo e é proporcional à densidade do líquido e ao volume do corpo.
No caso do problema, o corpo tem um volume de 0,001 m³ e a água tem uma densidade absoluta de 1000 kg/m³. Portanto, o empuxo exercido pela água sobre o corpo é de 10 N, como calculamos anteriormente.
Já a leitura do dinamômetro é a força que o corpo está exercendo sobre o dinamômetro. Como o corpo está preso ao dinamômetro, a força que ele está exercendo é igual à diferença entre o seu peso e o empuxo exercido pela água.
É importante notar que, se o corpo fosse mais denso que a água, ele afundaria. Isso porque o seu peso seria maior que o empuxo exercido pela água. Já se o corpo fosse menos denso que a água, ele flutuaria. Isso porque o empuxo exercido pela água seria maior que o seu peso.
Em resumo, o empuxo exercido pela água sobre o corpo é de 10 N e a leitura do dinamômetro é de 30 N. A resposta correta é D) 10 e 30.
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