Fluidos Em Repouso

1. O Princípio de Arquimedes vale num satélite em órbita circular terrestre? Explique.

O princípio de Arquimedes diz que o empuxo, ou seja, a força que um líquido exerce sobre o corpo nele imerso, é igual ao volume do líquido deslocado. Nessa situação colocada, onde a gravidade é zero, não existe força de empuxo.

2. Um barco, cujo peso é 8000N, está navegando em um rio e chega ao mar.

a) Qual o valor da força de empuxo que ele recebia quando estava no rio?

Considerando ρliq= 1000 kg/m³

P=V.ρ.g

Vliq= P Vliq= 8000__ Vliq= 0,82 m³

ρliq.g 1000.9,81

FE= V.ρ.g

FE= 0,82.1000.9,81 FE= 8044,20 N

b) Quando estiver navegando no mar, qual o valor da força de empuxo que ele estará recebendo?

Considerando ρliq= 1025 kg/m³

P=V.ρ.g

Vliq= P Vliq= 8000__ Vliq= 0,79 m³

ρliq.g 1025.9,81

FE= V.ρ.g

FE= 0,79.1025.9,81 FE= 7943,65 N

c) A parte submersa do barco aumenta, diminui ou não se altera quando ele passa?

A parte submersa irá diminuir quando passa do rio para o mar. Isso se aplica pois há uma mudança na força de empuxo causada pela diferença de densidades dos líquidos. No caso da água do mar possuir uma densidade maior que a do rio, consequentemente, o volume por ela deslocado será menor.

3. Uma pessoa lhe garantiu ter visto uma esfera de ferro flutuando livremente na água. Lembrando que a densidade do ferro é maior do que a da água, você acha que isto seria possível? Justifique a sua resposta usando os conceitos de força de empuxo e densidade.

É possível, basta que a esfera seja oca, assim possuirá um volume grande e uma massa pequena. Dessa maneira, a densidade relativa da esfera será menor que a da água, gerando então uma força de empuxo maior que o peso do objeto.

4. Dois baldes idênticos estão cheios até a boca com água, mas um tem um bloco de madeira flutuando no líquido. Qual deles é mais pesado?

Os dois baldes tem o mesmo volume de água. Se há uma bloco de madeira flutuando no liquido, isso significa que toda sua massa está sobre o líquido, não interferindo no volume da água. Portanto, o peso deles é o mesmo.

5. O chumbo tem uma densidade maior que a do ferro e ambos são mais densos que a água. O empuxo sobre um objeto de chumbo é maior, menor ou igual ao empuxo sobre um objeto de ferro do mesmo volume?

A densidade do objeto é importante para saber se o corpo afunda ou flutua no fluido, entretanto, a força de empuxo não depende da densidade do objeto, mas sim de seu volume.

Dessa maneira, isso significa que se ambos tiverem o mesmo volume, a força de empuxo neles exercidas será igual. O fato