Uma esfera de raio 0,1 m está completamente submersa em água. Calcule a força de empuxo agindo sobre ela.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos pergunta sobre uma esfera submersa na água e quer saber qual é a força de empuxo que age sobre ela. Isso faz parte da matéria de Hidrostática, onde a gente estuda como os fluidos exercem forças sobre os objetos. Para resolver, vamos precisar calcular o volume da esfera e usar a fórmula do empuxo, que envolve a densidade da água e a aceleração da gravidade.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o volume da esfera. A fórmula para o volume $ V $ de uma esfera é:
Aqui, $ r $ é o raio da esfera. Sabemos que $ r = 0,1 , m $. Substituindo na fórmula:
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula do empuxo $ F_e $, que é a força que o fluido exerce sobre o objeto submerso. A fórmula é:
Onde:
- $ \rho $ é a densidade da água ($ \rho = 1000 , kg/m^3 $),
- $ V $ é o volume que já calculamos,
- $ g $ é a aceleração da gravidade ($ g = 9,81 , m/s^2 $).
Substituindo os valores:
Resposta
A força de empuxo agindo sobre a esfera é aproximadamente 41,18 N.