Questão 5 (Arquimedes e Equação da Continuidade)
Uma esfera sólida de volume
e densidade
é completamente imersa em água (densidade da água
).
Determine a força de empuxo exercida pela água na esfera.
Uma esfera sólida de volume
Determine a força de empuxo exercida pela água na esfera.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem aqui um exercício sobre o Princípio de Arquimedes e a Equação da Continuidade. O enunciado fala de uma esfera sólida com volume de
e densidade de
, completamente imersa na água, que tem densidade de
. A gente precisa descobrir qual é a força de empuxo que a água exerce nessa esfera.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a força de empuxo. Segundo o Princípio de Arquimedes, o empuxo é igual ao peso do fluido que a gente desloca quando imerge um objeto nele. Ou seja, quanto mais água a esfera descolar, maior será o empuxo.
Passo 3
Para calcular o empuxo (
), a fórmula é:
onde:
-
-
-
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 5
Fazendo as contas:
Resposta
A força de empuxo exercida pela água na esfera é de
.