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Exercício Resolvido: Hidrostática

Exercício Resolvido: Hidrostática

Para resolver essa questão, assista uma aula sobre Hidrostática.

1. (UFRJ) Realizando um experimento caseiro sobre hidrostática para seus alunos, um professor pôs, sobre uma balança, um recipiente graduado contendo água e um pequeno barco de brinquedo, que nela flutuava em repouso, sem nenhuma quantidade de água em seu interior.  Nessa situação, a turma constatou que a balança indicava uma massa M1 e que a altura da água no recipiente era h1. Em dado instante, um aluno mexeu inadvertidamente no barco. O barco encheu de água, foi para o fundo do recipiente e lá permaneceu em repouso. Nessa nova situação, a balança indicou uma massa M2 e a medição da altura da água foi h2.

a) Indique se M1 é maior, menor ou igual a M2. Justifique sua resposta.
b) Indique se h1 é maior, menor ou igual a h2. Justifique sua resposta.

 

 

 

 

 

GABARITO

Primeiro vamos relembrar o que faz um corpo flutuar ou afundar: quando ele está em algum fluído, certo? O que devemos analisar, nesse caso, é a densidade do corpo e do fluído. Se a densidade do corpo for maior que a do fluído, o corpo submerge; caso contrário, o corpo flutua.

1. M1 =M2, pois o sistema que estava na balança (barco + recipiente com água), antes de o barco afundar, não é alterado quando o barco afunda. Como a balança está medindo a massa total do sistema, M1=M2.

2. h2>h1. Não sei se você já reparou, mas quando afundamos um corpo dentro de um recipiente com algum liquido, a altura desse líquido sobe; por exemplo, quando você coloca gelo em um copo com alguma bebida.

Isso acontece porque o corpo desloca um volume de líquido proporcional ao volume no qual foi submerso, e como sabemos que volume é área da base vezes altura, a altura acaba aumentando, já que é mais fácil o líquido subir do que o recipiente expandir sua base.