Considere uma balsa de madeira (densidade igual a
) de área igual a
e altura igual a 20 cm. Calcule:
o empuxo sobre essa balsa (sem qualquer carga) quando colocada no rio;
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
, área de
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 (
) é:
Onde:
-
é a densidade da água ( ) -
é a aceleração da gravidade ( ) -
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:
Passo 4
Em seguida, calculamos o peso da balsa:
Passo 5
Como o empuxo é igual ao peso da balsa, temos:
Resposta
O empuxo sobre a balsa quando colocada no rio é de 5886 N.