Hidrostática

Uma bola de pingue-pongue, de massa desprezível e volume “V” permanece imersa num líquido de densidade específica “ρ”, por meio de um fio fino, flexível e de massa desprezível, conforme a figura (I). Este sistema é acelerado com uma aceleração constante “a”, para a direita.





Nestas condições, pode-se afirmar que o esquema correto e a respectiva tensão "T" no fio será

a) esquema II,

b) esquema III,

c) esquema II,

d) esquema III,

e)nenhuma das afirmações acima está correta

Spoiler:

Poderiam explicar detalhadamente?

Olá Euclides,

Entendi sua resolução! Muito obrigado.

Mas tenho uma dúvida:

Assim como as leis de Newton não são válidas para referenciais acelerados as leis de Arquimedes e Stevin também não seriam?

Olá Diego,

Assim como as leis de Newton não são válidas para referenciais acelerados as leis de Arquimedes e Stevin também não seriam?

Não. Não se trata disso.

talvez você não tenha observado que o empuxo resultante é fruto da composição de dois empuxos. O empuxo de Arquimedes está lá integralmente. A outra aceleração faz produzir outro empuxo, que é muitas vezes chamado de "empuxo de Newton".

O fato físico é que o empuxo é fruto da existência de um "gradiente de pressão" produzido pelas acelerações.

Olá Euclides,

Vou tentar explicar o que eu estava pensando quando te fiz aquela pergunta:

Num recipiente em repouso ou M.R.U a superfície livre da água contida no recipiente é horizontal.

Porém, quando este sistema a partir do repouso é submetido a uma aceleração constante a superfície do líquido deixa de ser horizontal e o fio que prende a bolinha, não fica mais na vertical. Creio que isso é óbvio pra maioria.

Porém, ao acelerarmos o sistema para direita segundo a Lei da inércia a bolinha deveria ir pra trás. Mas ocorre justamente o contrário ela vai pra frente justamente no sentido da aceleração. O que explica esse fenômeno?

As leis de Stevin e Arquimedes são trabalhadas quando as forças laterais sobre a bolinha imersa no líquido em repouso se anulam (equilibram) por simetria. Daí as forças atuantes na bolinha serem apenas verticais. Porém, quando o sistema é acelerado, não há mais simetria entre as forças laterais daí a resultante sobre a bolinha deixa de ser apenas vertical. E pelo que percebi na resposta anterior surge neste momento o tal "empuxo de Newton". É isso?

Poderia indicar um link onde eu possa compreender melhor este assunto!

Muito obrigado!

Diego,

tudo que aí está se passa nos domínios da Mecânica Clássica e das leis de Newton. O empuxo num líquido em repouso é vertical e para cima porque existe um gradiente crescente de pressão vertical e para baixo. Esse gradiente é devido ao peso crescente da coluna líquida, portanto devido à aceleração da gravidade.

Ao efetuar-se um movimento acelerado no sentido horizontal, por conta dessa aceleração surge um segundo gradiente de pressão com sentido oposto ao da aceleração. Esse gradiente é causado pela inércia do líquido.

A bolinha só se deslocaria para trás se estive apenas ao sabor de sua inércia, mas não está. Há agora uma (nova) força de empuxo atuando na horizontal.

você escreveu: Porém, quando o sistema é acelerado, não há mais simetria entre as forças laterais daí a resultante sobre a bolinha deixa de ser apenas vertical. E pelo que percebi na resposta anterior surge neste momento o tal "empuxo de Newton". É isso?

Em síntese: é isso. O empuxo de Arquimedes não desaparece nem deixa de ser "válido" nesse referencial. Apenas não será o único.

Muito obrigado Euclides!

Grande abraço.

Voce consegue mandar a imagem novamente Euclides? Obrigado

Flaviodefalcao escreveu:Voce consegue mandar a imagem novamente Euclides? Obrigado

Essas imagens infelizmente estão perdidas. Felizmente, porém, temos uma página completa sobre o assunto

https://pir2.forumeiros.com/h58-o-empuxo-de-newton

Obrigado Euclides