Um bloco de madeira (densidade =600 kg / m^3 ) está preso a um fio e totalmente imerso em água (densidade =1000 kg / m^3 ). O bloco tem volume de 0,01 m^3. Calcule:
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 á. 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:
  • Peso do bloco: com .
  • Empuxo (ou força de Arquimedes): á.
  • Equilíbrio: soma das forças = 0.

Passo 2

Primeiro, calcula a massa do bloco e o peso dele.
Massa:
m = rhorm bloco,V = 600 kg/m^3 times 0,01 m^3 = 6 kg
Peso (força para baixo):
P = m,g = 6 kg times 9,8 m/s^2 = 58,8 N

Passo 3

Agora o empuxo, que é a força para cima que a água faz no bloco imerso:
FE = rhorm água,V,g = 1000 kg/m^3 times 0,01 m^3 times 9,8 m/s^2 = 98 N á

Passo 4

O bloco está em equilíbrio (não se move), então a soma das forças verticais é zero. Escolhendo para cima sinal positivo, temos:
FE ;-; P ;-; T ;=; 0
Isolando a tensão T = FE - P :

Passo 5

Substituindo os valores:
T = 98 N ;-; 58,8 N = 39,2 N

Resposta

A tensão no fio é

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