Considere uma balsa de madeira (densidade igual a 300 kg/m^3) de área igual a 10 m^2 e altura igual a 20 cm. Calcule:
o empuxo sobre essa balsa (sem qualquer carga) quando colocada no rio;

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma balsa de madeira com densidade de 300 , kg/m^3, área de 10 , m^2 e altura de 20 cm (que é 0,2 metros). A pergunta é: qual é o empuxo nessa balsa quando ela está no rio, sem nenhuma carga? Para resolver isso, vamos usar conceitos de física sobre empuxo e flutuação, além de densidade e volume.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é empuxo. O empuxo é uma força que age para cima sobre um objeto imerso em um fluido, igual ao peso do fluido que o objeto desloca. A fórmula do empuxo ( E) é:
E = rhoágua times g times Vdeslocado á
Onde:
  • rhoáguaá é a densidade da água ( 1000 , kg/m^3)
  • g é a aceleração da gravidade ( 9,81 , m/s^2)
  • Vdeslocado é o volume de água que a balsa desloca

Passo 3

Agora, precisamos calcular o volume de água que a balsa desloca quando está flutuando sem carga. Como a balsa está em equilíbrio, o peso da balsa é igual ao empuxo.
Primeiro, calculamos o volume total da balsa:
Vbalsa = Área times AÁ

Passo 4

Em seguida, calculamos o peso da balsa:
Pesobalsa = rhobalsa times g times Vbalsa = 300 , kg/m^3 times 9,81 , m/s^2 times 2 , m^3 = 5886 , N

Passo 5

Como o empuxo é igual ao peso da balsa, temos:
E = Pesobalsa = 5886 , N

Resposta

O empuxo sobre a balsa quando colocada no rio é de 5886 N.

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