Enunciado

A densidade média dos icebergs é de cerca de 917   k g / m 3 .

  1. Determine a porcentagem do volume total de um iceberg submerso em água do mar com densidade de 1042   k g / m 3   ;
  2. Embora os icebergs estejam quase totalmente submersos, observa-se que eles viram. Explique como isso pode acontecer. (Sugestão:Considere as temperaturas dos icebergs e da água do mar.)

Passo 1

Temos então um iceberg de densidade ρ i c e b e r g = 917   k g / m 3 submerso em uma água de densidade ρ H 2 O = 1042   k g / m 3 !

Para resolver a letra a queremos saber qual a porcentagem do iceberg esta dentro da água. Então vamos nessa!

Vamos supor que o iceberg esta em equilibrio estático, ou seja, paradinho. Nesse momento a força peso ( F P ) que aponta pra baixo deve ser igual a força de flutuação ( F F ) que é a força que “faz o iceberg subir”. Então ficamos assim:

F F = F P

F F   e F P são dadas por:

F F = ρ H 2 O × g × V i m e r s o

E:

F P = ρ i c e b e r g × g × V t o t a l

Igualando:

ρ H 2 O × g × V i m e r s o = ρ i c e b e r g × g × V t o t a l

Queremos saber a poncentagem do iceberg dentro da água, então vamos fazer a razão entre o volume imerso e o volume total do iceberg:

V i m e r s o V t o t a l = ρ i c e b e r g ρ H 2 O

Substituindo:

V i m e r s o V t o t a l = 917 1042

Calculando:

V i m e r s o V t o t a l = 0,880

Agora transformando em porcentagem:

% V i m e r s o V t o t a l = 0,880 × 100 %

% V i m e r s o V t o t a l = 88 %

Temos 88 %   do iceberg imerso!

Passo 2

Agora, por que os icebergs viram?

Vamos lá resolver a letra b!

A temperatura do iceberg é diferente da temperatura da água, certo?

Quando a gente tem dois corpos em contato com temperaturas diferentes a gente tem troca termica!

Com isso o iceberg vai derretendo, mas como uma parte esta em contato com a água e a outra ta fora o derretimento é irregular. Com isso o centro de gravidade do iceberg vai mudando até chegar o momento em que ele gira!

Resposta

  1. A porcentagem do iceberg imerso é de 88 %
  2. Os icebergs viram por causa da mudança do seu centro de massa. Isso acontece por causa do seu derretimento irregular.
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