Uma pessoa está em um barco dentro de um piscina. Ela joga 20 kg de água para fora do barco e dentro da piscina. O que acontece com o nível da água da piscina?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre uma pessoa em um barco dentro de uma piscina que joga 20 kg de água para fora do barco e para dentro da piscina. O conteúdo envolvido aqui é o de princípios de hidrostática, especificamente sobre empuxo e deslocamento de água. Para resolver, vamos precisar entender como a água deslocada pelo barco e a água adicionada à piscina afetam o nível da água.
Passo 2
Primeiro, vamos pensar no barco com a pessoa e a água que está dentro dele. Quando o barco está flutuando, ele empurra para baixo uma quantidade de água igual ao peso total que está nele. Isso é o princípio de Arquimedes, que diz que o empuxo é igual ao peso do fluido deslocado.
Passo 3
Quando a pessoa joga 20 kg de água para fora do barco e coloca essa água diretamente na piscina, estamos retirando esse peso do barco. Isso faz com que o barco flutue mais, ou seja, ele vai deslocar menos água porque agora pesa menos.
Passo 4
A água que foi jogada na piscina adiciona 20 kg de água diretamente nela. Esse aumento de água na piscina faz com que o nível da água suba um pouquinho.
Passo 5
Agora, vamos comparar os dois efeitos:
- O barco agora está mais leve e desloca menos água.
- A piscina recebeu 20 kg de água extra, aumentando seu nível.
Esses dois efeitos se cancelam. Isso ocorre porque a quantidade de água que o barco deixou de deslocar (devido à redução de peso) é exatamente igual à quantidade de água adicionada à piscina.
Resposta
O nível da água da piscina permanece o mesmo após a pessoa jogar 20 kg de água para fora do barco e dentro da piscina.