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
e a do cobre é de
, 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.
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
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 que a água faz num objeto é dado por
– O empuxo
onde
• 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:
Agora:
Repara que
é maior porque o cobre é menos denso que o chumbo.
Passo 4
Agora é só aplicar arquimedes em cada volume:
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.