Um submarino com um volume de 165.000 m cúbicos e pesando 4830 T está flutuando na superfície da água do mar com densidade de peso de
a) Qual é a força de empuxo sobre o submarino?
b) Que volume de água do mar deve ser admitido no submarino para que ele submerja?
a) Qual é a força de empuxo sobre o submarino?
b) Que volume de água do mar deve ser admitido no submarino para que ele submerja?
Passo 1
O enunciado diz que o submarino tem volume de
e pesa
(toneladas–massa). Pede
a) a força de empuxo sobre ele;
b) o volume de água do mar que deve entrar para que ele submerja.
Para fazer isso, precisamos usar:
– empuxo , onde
é a densidade de peso da água do mar;
– condição de flutuação inicial: (peso do submarino);
– para submergir, é preciso julgar quanto de volume adicional de água salgada entra, alterando o deslocamento.
a) a força de empuxo sobre ele;
b) o volume de água do mar que deve entrar para que ele submerja.
Para fazer isso, precisamos usar:
– empuxo
– condição de flutuação inicial:
– para submergir, é preciso julgar quanto de volume adicional de água salgada entra, alterando o deslocamento.
Passo 2
Repare que a “densidade de peso” dada no enunciado aparece como
. Isso não faz sentido para densidade de peso (que em unidades SI seria algo como N/
), nem para densidade de massa (que está em kg/
e é da ordem de
para água do mar). Portanto, a unidade e o valor fornecidos estão incorretos ou inconsistentes.
Passo 3
Sem um valor correto e consistente para
(densidade de peso) ou
(densidade de massa), não conseguimos
– calcular o empuxo ,
– nem determinar o volume adicional de água necessário para submergir.
– calcular o empuxo
– nem determinar o volume adicional de água necessário para submergir.
Resposta
Não há como resolver o exercício porque a densidade de peso da água do mar está indicada em unidades incorretas (
não é compatível com densidade de peso em N/
nem com densidade de massa em kg/
). É preciso corrigir esse dado para continuar a resolução.