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Mensagem por awake188 10/6/2015, 5:02 pm

Três recipientes idênticos contêm quantidades iguais de
água. Cada recipiente está em repouso sobre uma balança.
Três esferas maciças idênticas, constituídas de um material
menos denso que a água, são colocadas nos recipientes,
uma em cada um deles e, ao passar algum tempo, o
equilíbrio hidrostático é restabelecido em todos os
recipientes. No primeiro, a esfera está presa por um fio
ideal ao fundo do recipiente (Figura 1). No segundo, a
esfera está flutuando parcialmente submersa (Figura 2).
No terceiro, a esfera é mantida totalmente submersa por
uma haste rígida de dimensões desprezíveis presa ao teto
(Figura 3).

Balança RGsvkXz

Sendo N1, N2 e N3 as respectivas marcações nas balanças 1,
2 e 3, é correto afirmar que
(A) N1 = N2 = N3
(B) N1< N2< N3
(C) N1> N2> N3
(D) N1 = N2> N3
(E) N1 = N2< N3

Gabarito E. Por que?

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Mensagem por Euclides 10/6/2015, 6:25 pm

A figura 2 é o ponto de referência. Nela, com certeza, a balança registra a carga que está sobre ela: água+bolinha.

Na figura 1 foi preciso uma força maior que o peso da bolinha para mantê-la submersa. Essa força está contida na tração do fio, constituída num par ação-reação entre a bolinha e o fundo do recipiente. Ou seja, também há uma solicitação adicional vertical e para cima sobre o recipiente. A carga resultante sobre a balança continua sendo água+bolinha.

Na figura 3 também há uma força adicional aplicada para baixo que não forma um par ação-reação com o recipiente, mas com um ponto fixo acima. A carga sobre a balança fica sendo água+bolinha+força adicional.

N_1=N_2{<}N_3

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Mensagem por awake188 10/6/2015, 7:49 pm

Euclides escreveu:A figura 2 é o ponto de referência. Nela, com certeza, a balança registra a carga que está sobre ela: água+bolinha.

Na figura 1 foi preciso uma força maior que o peso da bolinha para mantê-la submersa. Essa força está contida na tração do fio, constituída num par ação-reação entre a bolinha e o fundo do recipiente. Ou seja, também há uma solicitação adicional vertical e para cima sobre o recipiente. A carga resultante sobre a balança continua sendo água+bolinha.

Na figura 3 também há uma força adicional aplicada para baixo que não forma um par ação-reação com o recipiente, mas com um ponto fixo acima. A carga sobre a balança fica sendo água+bolinha+força adicional.

N_1=N_2{<}N_3

Só não entendi uma coisa, Euclides. No primeiro caso, a tração do fio se equilibra com o empuxo que a água exerce sobre a bolinha?

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Mensagem por Euclides 10/6/2015, 7:52 pm

No primeiro caso:

O fio puxa a bolinha para baixo (aumentando a força contra o fundo) e também puxa o recipiente para cima (reduzindo essa força no mesmo tamanho).

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Mensagem por awake188 10/6/2015, 7:56 pm

Euclides escreveu:No primeiro caso:

O fio puxa a bolinha para baixo (aumentando a força contra o fundo) e também puxa o recipiente para cima (reduzindo essa força no mesmo tamanho).

Mas a força que puxa o recipiente para cima é exercita pelo próprio fio ou pelo empuxo?

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Mensagem por Euclides 10/6/2015, 7:57 pm

Existem: peso, empuxo e tração. Estou referindo apenas à tração.

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Mensagem por awake188 10/6/2015, 7:59 pm

Euclides escreveu:Existem: peso, empuxo e tração. Estou referindo apenas à tração.

Entendi. Muito obrigado!

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