Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Oscilações, Ondas e Termodinâmica- Ed: 5º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 34
O peso de um bloco retangular de material de baixa densidade é 15,0 N. O centro da sua face horizontal é preso ao fundo de uma proveta parcialmente cheia de água por um cordão fino. Quando 25,0% do volume do bloco está submerso, a tensão no cordão é 10,0 N. (a) Encontre a força de empuxo sobre o bloco. (b) Óleo de densidade 800 kg/m3 é adicionado à proveta, formando uma camada sobre a água e ao redor do bloco. O óleo exerce forças em cada uma das quatro paredes laterais do bloco tocadas pelo óleo. Quais são as direções destas forças? (c) O que acontece com a tensão no cordão conforme o óleo é adicionado? Explique como o óleo tem este efeito sobre a tensão do cordão. (d) O cordão arrebenta quando sua tensão atinge 60,0 N. Neste momento, 25,0% do volume do bloco ainda estão abaixo da linha de água. Que fração adicional do volume do bloco está abaixo da superfície superior do óleo?
Passo 1
Fala galera, beleza? Bora resolver o nosso exercício? Vamos lá.
Para começar, vamos desenhar aqui o diagrama do bloco para verificar as forças que atuam:
Como o nosso bloco está em equilíbrio, a soma das forças tem que ser igual a zero, então:
Passo 2
Show, agora vamos calcular a fração adicional do volume está abaixo. Para isso, vamos calcular depois que o óleo entra no recipiente.
Como o enunciado nos diz que o cordão arrebenta com 60N,
Beleza, agora, a gente vai calcular o volume com a fórmula
Como 25% está submerso,
Passo 3
Show, agora a gente consegue calcular a fração que está acima do óleo. Para isso, vamos usar:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)