Questāo 4. {2,5 pontos } Uma estátua de ouro de 15,0 kg cestá sendo içada de um navio submerso. Calcule a tensão no cabo de sustentação quando a estátua cestá em repouso:
(a) completamente submersa

Passo 1

Então, meu caro, a gente tem uma estátua de ouro com massa que está totalmente submersa em água e em repouso. O objetivo é achar a tensão no cabo que a segura.
Conteúdo: mecânica de fluidos (Princípio de Arquimedes) + equilíbrio de forças.
O que vamos usar:
• Peso da estátua: .
• Arquimedes: Força de empuxo á.
• Densidade do ouro .
• Densidade da água á.
• A estátua está em repouso, então .

Passo 2

Primeiro a gente precisa do volume da estátua usando densidade:
rho = mV Longrightarrow V = mrhorm ouro = 15,01,93times10^4 ;m^3 approx 7,77times10^-4,m^3

Passo 3

Agora calcula o empuxo da água (Princípio de Arquimedes):
Fe = rhorm água,g,V = (1,00times10^3),(9,80),(7,77times10^-4) ;N approx 7,61 N á

Passo 4

A estátua está em equilíbrio, então a soma das forças verticais é zero:
T + Fe = P Longrightarrow T = P - Fe = m,g - Fe = (15,0)(9,80) - 7,61 ;N approx 147 - 7,61 = 139,4 N

Resposta

A tensão no cabo, com a estátua totalmente submersa, é aproximadamente
boxedT approx 1,39times10^2 N

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