Um cubo de madeira, de aresta a=60cm, flutua, parcialmente imerso em água, com 1/5 de cada aresta vertical fora d'agua (a densidade da água é u(símbolo)água = 1,0 g/ cm3), conforme a figura a. Um fio é então amarrado, prendendo a base do cubo ao fundo do recipiente, como na figura b. Se o módulo da aceleração da gravidade é 10 m/s2, determine o módulo da tração no fio, em newtons.
Não entendi essa questão!!
Bom dia Thalita; vamos resolver e vc vai entender, mesmo sem ver a figura:
Um cubo de madeira, de aresta a=60cm, flutua, parcialmente imerso em água, com 1/5 de cada aresta vertical fora d'agua (a densidade da água é u(símbolo)água = 1,0 g/ cm3), conforme a figura a. Um fio é então amarrado, prendendo a base do cubo ao fundo do recipiente, como na figura b. Se o módulo da aceleração da gravidade é 10 m/s2, determine o módulo da tração no fio, em newtons.
Não entendi essa questão!!
a) Primeiro, vamos calcular a pêso do bloco em equilibrio através do calculo do empuxo:
Se 1/5 da aresta esta fora d`agua, (1 - 1/5) = 4/5 está submersa; logo aresta submersa (4/5) * 60 cm = 48 cm da aresta está submersa; transformando para metros ------->0,48 m.
Volume de liquido deslocado no caso agua = area da base quadratica * aresta submersa = (0,6 m)2 * 0,48 m altura = 0,1728 m3.
Como flutua, o bloco esta em equilibrio, ou seja Empuxo = Peso. Veja que 1,0 g/ cm3 de agua = 1000 kg/m3 de agua.
Peso = Empuxo = 1000 kg/m3 * 0,1728 m3 * 10 m/s2 = 1.728 N. O importante aqui é calcular o pêso do bloco que é igual ao empuxo.
b) Calculo do módulo da tração no fio, em newtons:
O bloco esta completamente submerso. Nesta caso,o volume deslocado é igual ao volume do cubo.
Volume do cubo que é igual ao volume de agua deslocado = (0,6m)3 = 0,216 m3.
Traçao em Newtons = Empuxo - Peso = (1000 kg/m3 * 0,216 m3 * 10 m/s2 ) - 1.728 N = 432 N. Esta é a resposta correta.
Aulas particulares
