Questão 5 (Arquimedes e Equação da Continuidade)
Uma esfera sólida de volume 0,002 m^3 e densidade 800 kg / m^3 é completamente imersa em água (densidade da água =1000 kg / m^3 ).
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 0,002 m^3 e densidade de 800 kg/m^3, completamente imersa na água, que tem densidade de 1000 kg/m^3. 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 ( Fe), a fórmula é:
Fe = rhoágua times Vesfera times g á
onde:
- rhoáguaá é a densidade da água,
- Vesfera é o volume da esfera,
- g é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 m/s^2).

Passo 4

Vamos substituir os valores na fórmula:
Fe = 1000 kg/m^3 times 0,002 m^3 times 9,81 m/s^2

Passo 5

Fazendo as contas:
Fe = 1000 times 0,002 = 2 kg/m^3
Fe = 2 times 9,81 = 19,62 N

Resposta

A força de empuxo exercida pela água na esfera é de 19,62 N.

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