Enunciado

Um objeto de 5,00   k g é liberado a partir do repouso quando está totalmente imerso em um líquido. O liquido deslocado pelo objeto tem uma massa de 3,00   k g . Que distância o objeto percorre em 0,200   s e em que sentido supondo que se desloca livremente e que a força de arrasto exercida pelo líquido é desprezível?

Passo 1

Falaa galerinha, show de bolinhas com vocês?

Nesse exercício aqui, primeiro, vamos analisar as forças que atuam sobre o objeto: a força peso, para baixo e o empuxo, para cima. Lembrando que o empuxo é dado por E = V × ρ × g e é definido como o peso do fluido deslocado por um objeto imerso em um fluido. De acordo com a segunda lei de Newton, temos:

F r e s = P e s o - E m p u x o

Logo:

m a = m g - V ρ g

Além disso sabemos que a massa do líquido deslocado é dada por:

m l i q = V ρ = 3

Sendo assim , substituindo os valores que já conhecemos:

5 a = 5 g - 3 g

5 a = 2 g

Passo 2

Isolando a , aceleração do objeto, na expressão acima, obtemos que:

a = 2 5 × g

a = 3,92   m/s²

Passo 3

Por fim, de acordo com a equação horária do movimento retilíneo uniformemente variado em questão, temos:

Δ s = a × t 2 2

∆ s = 3,92   m/s² × 0,2   s 2 2

∆ s = 0,0784   m

Resposta

0,0784   m

Tranquilo pessoal? Então bora para a próxima questão!

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