Um pequeno bloco de alumínio foi erguido por um fio fino e mergulhado completamente num reservatório com água. Através de uma balança, a massa medida para o bloco de alumínio foi de 800 g . Determine o valor da tensão no fio de sustentação do bloco de alumínio antes e após o mesmo ser mergulhado.
Passo 1
O enunciado dá um bloco de alumínio com “massa aparente” de
g medidos na balança (antes de mergulhar) e pede a tensão no fio de sustentação antes e depois de imergi-lo completamente em água. Os dados são:
,g/c
,
,g/c
e
,m/
.
Para resolver, vamos converter unidades para o SI, usar antes de mergulhar e, depois, aplicar o princípio de Arquimedes para achar a força de empuxo e obter
.
Para resolver, vamos converter unidades para o SI, usar
Passo 2
Antes de mergulhar o bloco não há empuxo, logo a tensão no fio é igual ao peso:
convertemos a massa para o SI:
convertemos a massa para o SI:
Aí
Passo 3
Depois de mergulhar, surge o empuxo
dado por
onde o volume
do bloco é
Convertendo as densidades para o SI:
,g/c
=
,kg/
e
,kg/
.
Então
Então
A tensão no fio é a diferença entre o peso e o empuxo: