Questāo 4. {2,5 pontos } Uma estátua de ouro de
cestá sendo içada de um navio submerso. Calcule a tensão no cabo de sustentação quando a estátua cestá em repouso:
(a) completamente submersa
(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 .
• Densidade do ouro .
• Densidade da água .
• A estátua está em repouso, então .
Conteúdo: mecânica de fluidos (Princípio de Arquimedes) + equilíbrio de forças.
O que vamos usar:
• Peso da estátua:
• Arquimedes: Força de empuxo
• Densidade do ouro
• Densidade da água
• A estátua está em repouso, então
Passo 2
Primeiro a gente precisa do volume da estátua usando densidade:
Passo 3
Agora calcula o empuxo da água (Princípio de Arquimedes):
Passo 4
A estátua está em equilíbrio, então a soma das forças verticais é zero:
Resposta
A tensão no cabo, com a estátua totalmente submersa, é aproximadamente