Com certa dificuldade, um ser humano consegue manter sua boca acima da água para respirar enquanto boia. É impossível transportar objetos pesados e outra pessoa por um rio usando o seu próprio corpo boiando. Essa dificuldade foi uma das motivações para grupos humanos aprenderem a construir barcos. Em uma realidade alternativa, os homens tinham a capacidade de aumentar o seu volume de forma consciente até
do volume original. Um homem que normalmente tinha de 84 L e 82 kg , deveria usar o seu próprio corpo para atravessar um rio com o seu filho de 14 kg sem que este se molhe. Durante essa travessia, qual é o volume máximo desse homem que ficará acima da água, a qual possui massa específica de
?
a) 40 L
b) 46 L
c) 52 L
d) 64 L
a) 40 L
b) 46 L
c) 52 L
d) 64 L
Passo 1
O enunciado trata de um homem de massa
e volume inicial
que pode inflar conscientemente seu volume em até
, ou seja, até
. Ele precisa atravessar um rio carregando seu filho de massa
sem molhá-lo. Usaremos o Princípio de Arquimedes, que diz que o empuxo é igual ao peso do fluido deslocado:
Passo 2
Calcular o volume imerso necessário para sustentar o peso total (homem + filho). O peso total é
Como
, igualando empuxo a peso:
Passo 3
Determinar o volume máximo do homem ao inflar
:
Passo 4
O volume do corpo que ficará acima da água é a diferença entre o volume total do homem inflado e o volume imerso:
Resposta
b) 46 L