Questão 4) Certa esfera rígida tem 6,0 g de massa e está totalmente imersa num líquido (massa específica 0,90 g / cm^3 ). Sabendo que a massa específica da esfera é 0,80 g / cm^3, calcule o empuxo exercido sobre ela em newtons. Use g=9,8 m / s^2.

Passo 1

O enunciado dá uma esfera rígida com massa m = 6,0g totalmente imersa num líquido de massa específica rholíquido = 0,90g/cm^3í. A massa específica da esfera é rhoesfera = 0,80g/cm^3. Precisamos calcular o empuxo (força de Arquimedes) exercido sobre ela em newtons usando g = 9,8m/s^2. Para isso, vamos usar o princípio de Arquimedes: o empuxo é igual ao peso do fluido deslocado.

Passo 2

Segundo o princípio de Arquimedes, o empuxo E é
E = rholíquido , Vdeslocado , g í
onde Vdeslocado é o volume da esfera imersa (igual ao volume total da esfera).

Passo 3

Para achar Vdeslocado usamos a relação entre massa e densidade da esfera:
Vdeslocado = mrhoesfera
Convertendo para o SI:
m = 6,0g = 6,0times10^-3kg, rhoesfera = 0,80g/cm^3 = 800kg/m^3, rholíquido = 0,90g/cm^3 = 900kg/m^3 í
Logo,
Vdeslocado = 6,0times10^-3800 = 7,5times10^-6m^3

Passo 4

Substituindo em E = rholíquido,Vdeslocado,gí,
E = 900 times 7,5times10^-6 times 9,8 = 0,06615N
Arredondando para duas casas significativas (como nos dados), obtemos E approx 0,066N.

Resposta

0,066N

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