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Densidade do Balão?

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Densidade do Balão? Empty Densidade do Balão?

Mensagem por playstadion Sab 06 Mar 2021, 16:59

Um balão de festa de volume 194,12.10^-3 m³foi preenchido com um gás de baixa densidade até que o módulo de seu peso fosse igual a 145,82 10^-3N . O módulo do peso da fita presa ao balão é de 9,246.10^-3N.

a) Determine densidade do balão em kg/m3.
b) Considerando a densidade do ar igual a 1,20 kg/m3, determine se esse balão com a fita flutuará até encostar no teto ou ficará em repouso sobre o piso da casa em um ambiente sem circulação de ar. Quando o balão estiver em repouso, calcule a força que o teto ou o piso faz no balão.
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Densidade do Balão? Empty Re: Densidade do Balão?

Mensagem por purgatorium Sab 06 Mar 2021, 19:35

Primeiro devemos achar qual é a massa do gás. Para fazer isso basta dividir os pesos pela gravidade, e então subtrair a massa da fita da massa total.

Depois basta utilizar a fórmula de densidade.

peso total = 145,12.10^-3 N     Dividindo pela gravidade fica  ≈  145,12.10^-4 Kg

Peso da fita = 9,246.10^-3 N    Dividindo pela gravidade fica ≈  9,246.10^-4 Kg

 Massa do gás é igual a massa total - massa da fita =  136,574.10^-4 Kg


Como D=m/v temos que a densidade do gás é = 136,574.10^-4 Kg / 194,1210^-3 m³ ≈ 0,07 Kg/m³






Para a letra B precisamos calcular o empuxo gerado, como ocorre diferença de densidades entre o ar e o gás ocorrerá o fenômeno, e comparar com o peso. Para calcular o empuxo basta multiplicar o volume.gravidade.densidade do ar 


E=1,20.10.194,12.10^-3 ≈ 2,329 N          P=145,12.10^-3 N     


Como o empuxo é maior que o peso, o balão chegará ao teto.


Agora para saber a força de interação entre o balão e o teto basta calcular a força resultante entre o empuxo e o peso


E - P = Fr      2,329 - 145,12.10^-3 = 2,18318 N 


Tendo em base a 3 lei de Newton, sabemos que a força gerada pelo balão no teto é igual a força gerada pelo teto no balão.
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