Forças

estudosxlia escreveu:Por que a força elástica é para baixo?

Uma esfera homogênea e de material pouco denso, com volume de 5,0 cm³, está em repouso, completamente imersa em água. Uma mola, disposta verticalmente, tem uma de suas extremidades presa ao fundo do recipiente e a outra à parte inferior da esfera, conforme figura ao lado. Por ação da esfera, a mola foi deformada em 0,1 cm, em relação ao seu comprimento quando não submetida a nenhuma força deformadora. Considere a densidade da água como 1,0 g/cm³, a aceleração gravitacional como 10 m/s² e a densidade do material do qual a esfera é constituída como 0,1 g/cm³. Com base nas informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta a constante elástica dessa mola.

(1)F = kx

(2)F_flut = F_peso - F_empuxo 

(3)Fpeso = = m_esfera x g

(4)F_empuxo = V_esfera x d_água x g 

(5)m_esfera = V x d_esfera

d = densidade
m = massa da esfera

Vamos substituir a equação de massa na equação de peso

(6)Fpeso = v x d_esfera x g

Substituindo a equação de f_peso e f_emp na F_flut  (Força flutuante. Grave isso!)

(7)F_flut = v x d_esfera x g - V_esfera x d_água x g

(8)F_flut = v x (d_esfera - V_água) x g         
 

Agora vamos na substituição da Fflut na fórmula da força elástica:

           
k = [5 x (0,1- 1)10]/0,1]


450 N/cm


a) 0,45 N/cm.
b) 4,5 N/cm.
c) 45 N/cm.
d) 450 N/cm.
e) 4500 N/cm.

Spoiler: