Um corpo de 200 g de chumbo e outro de 200 g de cobre estão no fundo de um aquário cheio de água. Sabendo que a densidade do chumbo é de 11,3 times 10^3 kg / m^3 e a do cobre é de 8,93 times 10^3 kg / m^3, que afirmação, entre as seguintes, está correta? (Explique como chegou à resposta)
b) O empuxo sobre o cobre é maior do que sobre o chumbo.

Passo 1

Beleza, o que o enunciado tá pedindo? A gente tem dois corpos de mesma massa (200 g cada) – um de chumbo e outro de cobre – afundados na água. As densidades são
rhoPb = 11,3 times 10^3 ,kg/m^3, rhoCu = 8,93 times 10^3 ,kg/m^3
A questão (letra b) diz: “O empuxo sobre o cobre é maior do que sobre o chumbo.” A gente vai precisar de hidráulica básica (princípio de Arquimedes) pra comparar os empuxos.

Passo 2

Teoria envolvida: Princípio de Arquimedes
– O empuxo E = rhoágua , g , Vdeslocado, que a água faz num objeto é dado por
V = mrho á
onde
á é a densidade da água (aprox. ),
é a aceleração da gravidade ( ),
é o volume do objeto submerso (que, aqui, é o volume total do objeto porque ele está todo embaixo d’água).
Para achar esse volume a gente usa a relação entre massa ( ) e densidade ( ):

Passo 3

Calcular os volumes de cada peça. Primeiro converto a massa pra kg:
m = 200,g = 0,200,kg
Agora:
VPb = mrhoPb = 0,20011,3times10^3 approx 1,77times10^-5,m^3,
VCu = mrhoCu = 0,2008,93times10^3 approx 2,24times10^-5,m^3
Repara que é maior porque o cobre é menos denso que o chumbo.

Passo 4

Agora é só aplicar arquimedes em cada volume:
EPb = rhoágua;g;VPb = 1000 times 9,8 times 1,77times10^-5 approx 0,173,N, á
ECu = 1000 times 9,8 times 2,24times10^-5 approx 0,219,N
Como , o empuxo no cobre é mesmo maior.

Resposta

A afirmação b) (“O empuxo sobre o cobre é maior do que sobre o chumbo.”) está correta.

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