Um recipiente de
completamente preenchido com chumbo tem uma massa de
e fica submerso em água. Qual é a força de empuxo que atua sobre ele?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um recipiente de 1 litro totalmente cheio de chumbo com uma massa de 11,3 kg que está submerso na água. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a força de empuxo que atua sobre esse recipiente. Para resolver isso, vamos usar o conceito de princípio de Arquimedes, que fala sobre a força de empuxo em fluidos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é força de empuxo. O empuxo é a força que um fluido (como a água) exerce sobre um objeto que está total ou parcialmente submerso nele. De acordo com o princípio de Arquimedes, essa força é igual ao peso do fluido que o objeto desloca.
Passo 3
Para calcular o empuxo, precisamos saber o volume do objeto. No nosso caso, o recipiente tem 1 litro, que é igual a 0,001 metros cúbicos (já que 1 litro = 0,001 m³).
Passo 4
Agora, precisamos saber a densidade da água, que é aproximadamente 1000 kg/m³. A densidade nos ajuda a calcular a massa da água que está sendo deslocada pelo objeto.
Passo 5
Com o volume e a densidade, podemos calcular a massa da água deslocada usando a fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 6
Agora que sabemos a massa da água deslocada, podemos calcular o peso dessa água, que é igual à força de empuxo. O peso é calculado multiplicando a massa pela aceleração da gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²).
Resposta
A força de empuxo que atua sobre o recipiente é de 9,8 N.