Q14.14 Você empurra um pedaço de madeira para dentro de uma piscina. Depois que ele submergiu completamente, você continua empurrando-o mais para o fundo. Enquanto faz isso, o que acontecerá com a força de empuxo sobre o objeto? Ela continuará aumentando, ficará igual ou diminuirá? Por quê?
Q14.17 A uma certa profundidade em um líquido incompressível, a pressão absoluta é
. A uma profundidade duas vezes maior, a pressão absoluta será igual, maior ou menor que
? Justifique sua resposta.
Q14.17 A uma certa profundidade em um líquido incompressível, a pressão absoluta é
Passo 1
O enunciado traz dois problemas de hidroestática. Em Q
queremos saber como varia a força de empuxo ao aprofundar um corpo já totalmente submerso. Em Q
queremos comparar a pressão absoluta a duas profundidades num líquido incompressível. Vamos usar o princípio de Arquimedes para empuxo e a lei da pressão hidrostática.
Passo 2
Q
– Princípio de Arquimedes: a força de empuxo
sobre um corpo submerso vale
Uma vez que o objeto está completamente submerso, o volume deslocado
não muda ao levá-lo para mais fundo. Logo,
permanece constante independentemente da profundidade.
Passo 3
Q
– Lei da pressão hidrostática num líquido incompressível:
onde
é a pressão na superfície e
a profundidade.
Passo 4
Seja
a profundidade em que a pressão é
A
teremos
Como
, segue que
.