A densidade da cortiça é 200 kg / m^3. Calcular a fração do volume de uma rolha de cortiça imersa quando a rolha flutua na água.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de física sobre flutuação! A gente precisa calcular qual a fração do volume de uma rolha de cortiça que fica imersa na água quando ela está flutuando. Para isso, vamos usar conceitos de densidade e empuxo.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é densidade. Densidade ( rho) é a massa por unidade de volume de um material. A densidade da rolha de cortiça é dada como 200 , kg/m^3.

Passo 3

A água tem uma densidade conhecida de aproximadamente 1000 , kg/m^3. Quando a rolha flutua, ela está em equilíbrio, ou seja, o empuxo (força para cima) iguala o peso da rolha (força para baixo).

Passo 4

O empuxo é calculado pela fórmula:
Empuxo = rhoágua times Vimerso times g á
E o peso da rolha é:
Peso = rhocortiça times Vtotal times g ç
Como estão equilibrados:
rhoágua times Vimerso = rhocortiça times Vtotal áç

Passo 5

Queremos encontrar a fração do volume imerso, que é VimersoVtotal. Vamos isolar essa fração na equação:
VimersoVtotal = rhocortiçarhoágua çá

Passo 6

Substituindo os valores:
VimersoVtotal = 200 , kg/m^31000 , kg/m^3 = 0,2

Resposta

A fração do volume da rolha de cortiça que fica imersa na água é 0,2 ou 20%.

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