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Um bloco de madeira impermeável, de massa M e dimensão 2×3×3 cm3, é inserdo muito lentamente na água de um balde, até a condição de equilíbrio, com metade de seu volume submersa.
A água que vaza do balde é coletada em um copo e tem massa m. A figura ilustra as situações inicial e final; em ambos os casos, o balde encontra-se cheio de água até sua capacidade máxima. A relação entre as massas m e M é tal que:
- A) m = M/3
- B) m = M/2
- C) m = M
- D) m = 2M
- E) m = 3M
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Resposta:
A alternativa correta é letra C
Quando o bloco de madeira está em equilíbrio com a água no balde, o empuxo que o líquido aplica no bloco tem a mesma intensidade do peso do bloco (a somatória das forças é igual a 0 em situação de equilíbrio). Isto é:
E = M × g
Em contrapartida, pela lei de Arquimedes sabemos que "o empuxo é igual ao peso do fluído deslocado". Então, temos que:
E = m × g
Como "E = M × g" e "E = m × g", podemos chegar ao resultado que:
M × g = m × g
E então,
M = m
Portanto, a resposta correta é a alternativa C.
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