Alguns peixes têm uma densidade um pouco menor que a da água e devem exercer uma força (nadar) para permanecerem submersos. Que força uma garoupa de 70 kg deve exercer para permanecer submersa em água salgada
se sua densidade corporal for de
?
éguar:
man
éguar:
man
Passo 1
O enunciado pede a força que uma garoupa de massa
e densidade corporal
deve exercer para permanecer submersa em água salgada de densidade
. O conteúdo aplicado será o Princípio de Arquimedes: a força de empuxo é igual ao peso do volume de fluido deslocado.
Passo 2
Calcular o volume da garoupa a partir de sua massa e densidade corporal.
Logo,
Passo 3
Determinar a força de empuxo
exercida pela água salgada. Pelo Princípio de Arquimedes,
onde
. Substituindo,
Passo 4
Calcular o peso da garoupa, que é
Passo 5
Como
, o empuxo é maior que o peso e tende a subir o peixe. A força líquida para mantê-lo submerso é
Essa é a força que o peixe deve exercer para NADER para baixo e não flutuar.
Resposta
A garoupa deve exercer uma força de aproximadamente
para permanecer submersa.