Questão 9) (MACKENZIE) Um bloco maciço de ferro de densidade
80kg encontra-se no fundo de uma piscina com água de densidade
e profundidade 3,0m. Amarrando-se a esse bloco um fio ideal e puxando esse fio de fora da água, leva-se o bloco à superfície com velocidade constante. Adote g
. A força aplicada a esse fio tem intensidade de:
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado dá um bloco de ferro de massa
e densidade
submerso na água (densidade
). Como o bloco sobe com velocidade constante, a soma das forças verticais é zero. Vamos usar o princípio de Arquimedes (empuxo) e a condição de equilíbrio para achar a tensão
no fio.
Passo 2
Calculamos o peso do bloco:
Passo 3
Obtemos o volume do bloco a partir de sua massa e da densidade do ferro. Como
,
Passo 4
O empuxo é
Passo 5
Na condição de velocidade constante, para o bloco subir,