Exercícios Resolvidos de Pressão Hidrostática

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Enunciado

A densidade de um corpo é ligeiramente menor do que a da água. No entanto, ele é muito mais compressível. O que acontecerá se ele for colocado próximo à superfície e se for colocado a uma grande profundidade, respectivamente?

  1. Ele afundará no primeiro e no segundo
  2. Ele boiará na superfície no primeiro caso e no segundo
  3. Ele boiará na superfície no primeiro caso e afundará no segundo
  4. Ele afundará no primeiro caso e boiará no segundo
  5. Ele boiará na superfície no primeiro caso e no segundo, mas com uma fração maior fora d’água no segundo caso

Passo 1

A gente tem que resolver isso imaginando as duas situações, não precisa fazer muita conta.

Vamos chamar de ρ a densidade do objeto e de ρ 0 a densidade da água.

Além disso, ser muito compressível quer dizer que é bem fácil comprimir o objeto, ou seja, diminuir o seu volume.

Passo 2

Bom, em primeiro lugar, como ρ < ρ 0 , o objeto deveria flutuar, se não houvesse o efeito da compressibilidade.

Então:

Caso 1: Objeto próximo da superfície.

Nesse caso, não há uma grande pressão sobre o objeto, já que ele tá próximo da superfície. Isso acontece porque não vai haver uma pressão hidrostática muito grande em cima dele. Isso vai fazer com que a densidade dele se mantenha constante, já que ele não vai ser muito comprimido.

Entãaaao, ele vai flutuar.

Passo 3

Caso 2: Objeto colocado em uma grande profundidade.

Nesse caso, uma grande pressão hidrostática vai estar atuando no objeto. Como o objeto é mais compressível que a água, o seu volume vai reduzir muito. Isso vai fazer com que a sua densidade aumente, já que:

ρ = m V

Com a sua densidade aumentando, qual a tendência que ele tem? De afundar certo?

Assim que a sua densidade ultrapassar a da água, ele passa a afundar.

Entãaaaao, nesse caso ele afunda.

Resposta

c)

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