Enunciado

Um corpo flutuante será estável quando:

  1. O seu centro de gravidade estiver acima de seu centro de empuxo;
  2. O centro de empuxo estiver abaixo da linha d’água;
  3. O centro de empuxo estiver acima do seu metacentro;
  4. O metacentro estiver acima do seu centro de empuxo;
  5. O metacentro estiver acima do seu centro de gravidade;

Passo 1

Bom, essa questãozinha é bem simples, puramente conceitual.

Lembre-se sempre que o empuxo não gera torque no nosso corpo, pois ele sempre estará na linha do metacentro (que por sua vez nada mais é do que a intersecção entre a linha de simetria do corpo e a linha após um deslocamento angular qualquer)

Passo 2

Ou seja, ao fornecermos ao corpo uma inclinação qualquer, as forças de empuxo e peso saem da linha de simetria, podendo gerar um momento (força de rotação) sobre o corpo.

Ao acontecer isso temos duas situações, ou o corpo retorna a posição inicial (momento restaurador), ou o corpo vira (momento de viragem).

Passo 3

O momento de viragem só ira ocorrer no momento em que o centro de gravidade do corpo estiver acima do seu metacentro, pois ele tentará naturalmente reestabelecer as condições de equilíbrio.

O que significa que o corpo permanecerá flutuando em condição de equilíbrio, sempre que o seu metacentro estiver acima do centro de gravidade, pois nessa condição o peso do corpo não causa um torque suficiente para provocar a viragem do corpo.

Essa, por sinal, é a característica fundamental da estabilidade.

Resposta

Portanto, alternativa ( e ) O metacentro estiver acima do seu centro de gravidade.

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