Um bloco de madeira (densidade
) está preso a um fio e totalmente imerso em água (densidade
). O bloco tem volume de
. Calcule:
A tensão no fio que mantém o bloco totalmente imerso.
A tensão no fio que mantém o bloco totalmente imerso.
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que a gente tem um bloco de madeira com densidade
, volume
, totalmente imerso em água de densidade
. O que eles querem é a tensão
no fio que segura o bloco.
Conteúdo: estática dos fluidos (força de empuxo) e equilíbrio de forças.
O que vamos usar:
Conteúdo: estática dos fluidos (força de empuxo) e equilíbrio de forças.
O que vamos usar:
- Peso do bloco:
com . - Empuxo (ou força de Arquimedes):
. - Equilíbrio: soma das forças = 0.
Passo 2
Primeiro, calcula a massa do bloco e o peso dele.
Massa:
Massa:
Peso (força para baixo):
Passo 3
Agora o empuxo, que é a força para cima que a água faz no bloco imerso:
Passo 4
O bloco está em equilíbrio (não se move), então a soma das forças verticais é zero. Escolhendo para cima sinal positivo, temos:
Isolando a tensão
:
Passo 5
Substituindo os valores:
Resposta
A tensão no fio é