Empuxo - Balança de Empuxo
Uma balança de empuxo é utilizada para medir a massa de um objeto. Ela funciona com uma extremidade ligada a um objeto de densidade
e massa 5 kg que pode ser imerso em água, até a imersão por completo (densidade
). A balança consegue medir massas entre em um determinado intervalo, determine-o.
Uma balança de empuxo é utilizada para medir a massa de um objeto. Ela funciona com uma extremidade ligada a um objeto de densidade
Passo 1
Beleza, vamos recapitular a parada: temos um objeto de massa
e densidade
Ele pode ser totalmente mergulhado em água (densidade
e a ideia é descobrir entre que “massas” a balança vai variar sua leitura quando o objeto estiver no ar (sem empuxo significativo) e quando estiver 100% dentro da água (com empuxo máximo).
O que a gente vai usar aqui:
1) Relação massa ↔ volume (densidade).
2) Princípio de Arquimedes (empuxo).
3) Peso aparente (peso real menos empuxo).
Passo 2
Primeiro a gente descobre o volume do objeto. Lembra que densidade é
Então
Passo 3
Agora calcula o empuxo quando ele tá totalmente submerso. Pelo Princípio de Arquimedes:
onde
Substituindo:
Passo 4
Peso real do objeto no ar é
Na água, o peso aparente é
Como a balança indica “massa” na prática (divide tudo por
), ela vai mostrar 5 kg no ar e 4 kg mergulhado.
Resposta
A balança consegue medir massas entre 4 kg (totalmente submerso) e 5 kg (no ar).