(Originais Teachy 2023) - Questão Muito Difícil de Física

Um bloco de madeira, com densidade de 600 kg/m³, é colocado sobre a superfície de um lago de água doce. Sabendo que a aceleração da gravidade local é de 9,8 m/s² e a densidade da água doce é de 1000 kg/m³, determine o volume do bloco que fica submerso no lago. Considere que a pressão atmosférica é de 1 atm e despreze a pressão acima do bloco devido ao peso do ar. Utilize g = 9,8 m/s² e a densidade da água como 1000 kg/m³ para fins de cálculo. Explique o processo de cálculo do empuxo sobre o bloco e a relação entre o empuxo e o volume submerso, incluindo a aplicação do Princípio de Arquimedes. Além disso, discuta como a densidade do líquido e do corpo afetam a quantidade de líquido deslocado e a força de empuxo sobre o corpo, enunciando a Lei de Arquimedes. Indique as etapas para encontrar o volume submerso e calcule o valor exato, sem aproximações, se possível.