Empuxo

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Empuxo

Mensagem por lucasconrado em Ter Nov 08 2016, 18:33

Considere três recipientes idênticos, contendo um
mesmo líquido homogêneo, até a mesma altura H, colocados em
cima de balanças idênticas em um plano horizontal. O recipiente A
só contém líquido. O recipiente B, além do líquido, contém uma esfera homogênea que está em equilíbrio flutuando em sua superfície.
O recipiente C, além do líquido, contém uma esfera homogênea que,
por ser mais densa que o líquido, afundou e está comprimindo o fundo
do recipiente.As balanças 1, 2 e 3, calibradas em newtons, indicam, respectivamente,
F1, F2 e F3. Podemos afirmar que:

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a) F1 = F2 = F3.
b) F3 > F2 > F1.
c) F3 < F2 < F1.
d) F1 = F2 > F3.
e) F1 = F2 < F3.

Gabarito: E

Não entendi essa questão. As indicações não deveriam ser as mesmas ?

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Re: Empuxo

Mensagem por Euclides em Ter Nov 08 2016, 18:46

Em

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temos:

Façamos uma suposição sobre os pesos das esferas para facilitar a compreensão:

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Re: Empuxo

Mensagem por lucasconrado em Ter Nov 08 2016, 19:04

Euclides, eu consegui entender o porque F1 = F2, porém não ficou claro ainda o motivo pelo qual F3 é maior do que F1 e F2.  Na situação 1 e 2, como as alturas são iguais, o segundo recipiente deve conter menos água para que, quando a esfera for colocada, o volume imerso dessa faça com que possamos ter H1=H2 e, portanto, como o empuxo é igual ao peso do fluído deslocado, F1=F2. Contudo, no terceiro caso, imagino a mesma situação ... Um recipiente com uma quantidade de água menor do no recipiente 2, e o volume imerso da esfera em três fazendo com que as alturas se igualem

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Re: Empuxo

Mensagem por Euclides em Ter Nov 08 2016, 19:16

1. Um corpo flutuando desloca um volume de água que tem o seu peso.
2. um corpo que afunda desloca um volume de água cujo peso é menor que o seu peso.

Imagine três recipientes cheios até a borda, sobre balanças:

1. o primeiro tem o peso da água

2. no segundo, ao colocar a bolinha há um transbordamento de água que tem o peso da bolinha: sai um peso em água e entra o mesmo peso em bolinha. Nada muda.

3. no terceiro, ao colocar a bolinha, transborda em água menos que o peso da bolinha que entrou: o peso será maior.

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Re: Empuxo

Mensagem por lucasconrado em Ter Nov 08 2016, 19:43

Mestre, desculpe a minha incompreensão, mas sempre tive dúvida nessas questões de hidrostática que envolvem balanças.Fiquei meio confuso no item 2 que você explicitou: " um corpo que afunda desloca um volume de água cujo peso é menor que o seu peso.". Pelo princípio de Arquimedes, 2 corpos não podem ocupar um mesmo lugar no espaço. Sendo assim, suponhamos que, na situação 2 que você exemplificou, o corpo tenha um volume de 10 cm³ e esteja com metade do seu volume imerso. Logo, ele despejará para fora do recipiente os 5 cm³ que estão imersos na água e o empuxo sobre esse corpo será igual ao peso desses 5cm³ de água deslocada. Quando o corpo afunda, o volume imerso será 10 cm³ e, portanto, o volume que será despejado para fora do recipiente, pelo principio de Arquimedes, será de 10 cm³ e, novamente, o empuxo sobre esse corpo será igual ao peso do volume de líquido deslocado. Por esse raciocínio, no meu entendimento, nos três casos acredito que os pesos seriam iguais.

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Re: Empuxo

Mensagem por Euclides em Ter Nov 08 2016, 19:55

Quando o corpo afunda, o volume imerso será 10 cm³ e, portanto, o volume que será despejado para fora do recipiente, pelo principio de Arquimedes, será de 10 cm³ e, novamente, o empuxo sobre esse corpo será igual ao peso do volume de líquido deslocado. 
Mas o corpo afunda até tocar no fundo onde exerce uma força que é F=P-E e portanto a parte a seguir está errada:
 Por esse raciocínio, no meu entendimento, nos três casos acredito que os pesos seriam iguais.

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Re: Empuxo

Mensagem por lucasconrado em Ter Nov 08 2016, 20:21

Havia esquecido da força de contato. Muito obrigado, Euclides.  Very Happy Very Happy

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