RESOLUÇÃO DO PROBLEMA:

Quando o cilindro entra na água, as forças envolvidas são o peso do cilindro (apontando para baixo) que vamos chamar de P e o empuxo da água (apontando para cima) que vamos chamar de E. Como o cilindro afunda até a base do tanque, o peso do cilindro é maior do que o empuxo e cai acelerando. Então, aplicamos a segunda lei de Newton: P - E = M*a ... (1) onde M é a massa do cilindro e P = M*g. Como é sabido, E = DL*g*Vs, onde DL é a densidade do líquido (água, nesse caso) e Vs é o volume submerso. Além disso, podemos expressar a massa do cilindro como: M = Dc*V = Dc*A*h, onde Dc é a densidade do cilindro e V = A*h, o seu volume. Como o cilindro afunda até a base do tanque, o seu volume total fica submerso na água, assim: Vs = V = A*h. Expressando essas quantidades na equação (1), temos: (Dc*A*h)*g - DL*g*(A*h) = (Dc*A*h)*a Dc*A*h* (g-a) = DL*A*h*g Dc = DL*g/(g-a) ....(2) A equação (2) mostra a expressão analítica para a densidade do cilindro, onde DL é a densidade da água. Substituindo os valores das variavéis: densidade da água, DL = 1000 Kg/m^3 (assumindo condições normais de pressão e temperatura), g = 9.98 m/s^2 e a = 8.8667 m/s^2, temos: Dc = 1000*9.98/(9.98-8.8667) ---> Dc = 8964.3 Kg/m^3. Após uma breve pesquisa, podemos confirmar que essa densidade corresponde aproximadamente ao material de cobre.