Questão 7
Uma pedra pesa 540 N no ar e 240 N quando totalmente submersa em água. Calcule (a) o volume da pedra e (b) a sua massa específica.
Resposta:
.
Passo 1
O enunciado diz que uma pedra pesa
no ar e, quando totalmente submersa em água, seu peso aparente cai para
. Pede-se (a) o volume da pedra e (b) a sua massa específica. Para resolver, vamos usar o Princípio de Arquimedes, que afirma que o empuxo é igual ao peso do fluido deslocado.
Passo 2
Calculamos o empuxo
como a diferença entre o peso no ar e o peso aparente na água:
Passo 3
Pelo Princípio de Arquimedes, o empuxo é dado por
onde
e
. Então o volume
da pedra é
que arredondamos para
.
Passo 4
Para achar a massa
da pedra, usamos o peso no ar:
A massa específica
é