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Questão sobre empuxo

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Mensagem por majorflavio Dom 14 Set 2014, 12:23

Um cilindro, de comprimento L e diâmetro a, e um prisma reto, de base quadrada de lado a e comprimento
L, são feitos de um mesmo material. Estes dois objetos são mergulhados lentamente em um líquido que possui
densidade ρ .
Abandonando-se os dois objetos, verifica-se que o cilindro fica estático, mergulhado de y no líquido, conforme
figura.
Questão sobre empuxo Oiups0
Com base nas informações acima, é correto afirmar que
A) a força de empuxo sobre o prisma de base quadrada é maior do que a força de empuxo sobre o cilindro,
porém, o prisma de base quadrada também ficará em equilíbrio mergulhado de y, pois seu peso também é
maior do que o peso do cilindro.
B) as forças de empuxo sobre os dois objetos são iguais, porém, o prisma de base quadrada ficará em equilíbrio
a uma profundidade maior do que y.
C) as forças de empuxo sobre os dois objetos são iguais, portanto, o prisma de base quadrada também ficará
em equilíbrio mergulhado de y.
D) a força de empuxo sobre o prisma de base quadrada é maior do que a força de empuxo sobre o cilindro,
portanto, o prisma de base quadrada ficará em equilíbrio a uma profundidade menor do que y.

Não entendi pq é a letra A; alguém poderia demonstrar como se chegou a essa resposta?

Obrigado.


Última edição por majorflavio em Dom 14 Set 2014, 19:49, editado 1 vez(es)
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Mensagem por Elcioschin Dom 14 Set 2014, 17:03

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Mensagem por majorflavio Dom 14 Set 2014, 19:49

Obrigado pela dica!
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Mensagem por Euclides Dom 14 Set 2014, 20:16

Primeiro é saber que massas correspondem às duas peças:

volume do cilindro; V_c=\frac{L\pi a^2}{4}

volume do prisma: V_p=La^2

{\frac{\pi}{4}<1\;\;\to\;\;V_p> V_c \;\to\;m_p>m_c}

A) Ambos estão em equilíbrio no líquido, o empuxo sobre cada um é igual ao seu peso, logo, o empuxo é maior sobre o prisma (mais pesado).

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Mensagem por majorflavio Dom 14 Set 2014, 20:56

Bom. Então td se resumiu ao volume dos corpos. Entendi. Deduzo que a resposta não poderia ser a letra D, uma vez que se a profundidade for diferente entre os dois corpos, a densidade não seria a mesma. Correto?
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Mensagem por Euclides Dom 14 Set 2014, 21:10

No prisma:

mg=\delta x.a^2

no cilindro:

\frac{m\pi a^2}{4}\cdot g=\delta x'\cdot \frac{\pi a^2}{4}

logo x'=x

em resumo: o que o prisma tem a mais de volume, também tem a mais de massa e o equilíbrio se dá na mesma imersão.

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Mensagem por majorflavio Dom 14 Set 2014, 21:23

Mto obrigado Euclides. Seu site é o melhor site de resolução de problemas de ciências exatas do ensino médio. Parabéns!
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