Um bloco de 2 kg é liberado a partir do repouso quando está totalmente imerso em um líquido. O líquido deslocado pelo objeto tem massa de 1 \mathrm{~kg} .\left(\mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\right).
[0,75] (a) Qual é o módulo do peso do bloco?
[0,75] (b) Qual é o módulo do Empuxo aplicado sobre o bloco?
[1,00] (c) Qual é o módulo da aceleração do bloco durante o deslocamento?

Passo 1

O enunciado dá um bloco de massa m=2\,\mathrm{kg} totalmente imerso num líquido que desloca massa m_{\rm líq}=1\,\mathrm{kg}í, e adota g=10\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^2. Precisamos calcular (a) o peso do bloco, (b) o empuxo segundo Arquimedes e (c) a aceleração resultante usando a segunda lei de Newton.

Passo 2

O peso do bloco é a força gravitacional sobre ele, dada por
P = m\,g.
Substituindo,
P = 2 \times 10 = 20\,\mathrm{N}.

Passo 3

O empuxo é igual ao peso do volume de líquido deslocado, ou seja
E = m_{\rm líq}\,g.í
Logo,
E = 1 \times 10 = 10\,\mathrm{N}.

Passo 4

A aceleração resulta da força resultante para baixo F_{\rm res}=P - E aplicada ao bloco de massa m. Pela segunda lei de Newton,
m\,a = P - E \quad\Longrightarrow\quad a = \frac{P - E}{m}.
Logo,
a = \frac{20 - 10}{2} = 5\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^2.

Resposta

(a) 20\,\mathrm{N}
(b) 10\,\mathrm{N}
(c) 5\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^2

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