Um objeto de densidade 0,8 g/cm³ é colocado em um recipiente com água, que tem densidade de 1 g/cm³. Qual das alternativas abaixo melhor descreve o que acontece com o objeto?

Como a densidade de um objeto se relaciona com seu comportamento ao ser colocado em um fluido, como a água?

Um cubo maciço de determinado material, bóia em uma piscina cuja água não apresenta ondulações. A sua densidade é igual a 0,8 g/cm³ e a densidade da água é igual a 1,0 g/cm³. O valor do volume não submerso deste corpo é igual a

Para resolver essa questão, vamos aplicar o princípio de Arquimedes, que diz que um corpo submerso em um fluido sofre uma força de empuxo igual ao peso do volume de fluido deslocado. Quando um corpo flutua, o peso do corpo é igual ao peso do volume de fluido deslocado.

Vamos definir algumas variáveis para facilitar a compreensão:

- \( V_t \) é o volume total do cubo.
- \( V_s \) é o volume submerso do cubo.
- \( V_{ns} \) é o volume não submerso do cubo.
- \( d_c \) é a densidade do cubo (0,8 g/cm³).
- \( d_a \) é a densidade da água (1,0 g/cm³).

O peso do cubo é igual ao produto de sua densidade pelo seu volume total:
\[ P_c = d_c \times V_t \]

O peso do volume de água deslocado (empuxo) é igual ao produto da densidade da água pelo volume submerso do cubo:
\[ E = d_a \times V_s \]

Como o cubo está flutuando, o empuxo é igual ao peso do cubo:
\[ E = P_c \]
\[ d_a \times V_s = d_c \times V_t \]

Substituindo os valores das densidades, temos:
\[ 1,0 \times V_s = 0,8 \times V_t \]

Agora, vamos isolar \( V_s \) para encontrar a relação entre o volume submerso e o volume total:
\[ V_s = 0,8 \times V_t \]

Isso significa que o volume submerso é 80% do volume total do cubo, pois 0,8 corresponde a 80% em termos percentuais.

Se 80% do volume está submerso, então o volume não submerso é o restante, ou seja, 100% - 80% = 20%.

Portanto, o volume não submerso do corpo é igual a 20% do volume total do corpo, o que corresponde à alternativa (c).

Qual a porcentagem do volume de um cubo flutuante que não está submerso, dado que a densidade do cubo é 0,8 g/cm³ e a densidade da água é 1,0 g/cm³?

Um bloco metálico com volume de 0,04 m³ é totalmente submerso em água. Sabendo que a densidade da água é 1000 kg/m³ e a aceleração da gravidade é de 9,8 m/s², qual é o empuxo exercido sobre o bloco?

Como calcular o empuxo exercido sobre um objeto totalmente submerso em um fluido, dados a densidade do fluido, o volume do objeto e a aceleração da gravidade?

Um estudante de física resolve estudar o fenômeno do empuxo em um laboratório. Ele decide realizar um experimento submergindo um objeto sólido na forma de um paralelepípedo com massa de 5 kg em um recipiente contendo água. O paralelepípedo possui dimensões de 0,10 metros de comprimento, 0,05 metros de largura e 0,025 metros de espessura. Dado que a densidade da água é de 1000 kg/m³ e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², determine: a) o volume da água deslocada pelo objeto que foi submerso; b) qual é o empuxo exercido pela água sobre o objeto; e c) verifique se o objeto flutuará ou afundará completamente.

Como calcular o empuxo sobre um objeto submerso e determinar se ele flutua ou afunda?

Um estudante de geologia, durante um trabalho de campo, encontrou uma rocha e, para dar sequência às suas atividades, precisou descobrir sua densidade, utilizando-se de seus conhecimentos de hidrostática. Pendurou a rocha num dinamômetro com um barbante, e leu sua indicação duas vezes: com a rocha pendurada e imersa no ar e, depois, com ela pendurada e totalmente imersa em água, cuja densidade pode ser considerada 1 g/cm^3. As figuras, fora de escala, mostram os resultados obtidos.

com a rocha imersa
no ar, o dinamômetro
indicou 6,3 N

com a rocha totalmente imersa
na água, o dinamômetro
indicou 4,8 N

Desconsiderando a massa do barbante utilizado, o valor encontrado pelo estudante para a densidade da rocha, em g/cm^3, foi de

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