Question
17) Um cilindro sólido (raio=0,150m,altura=0,120m) tem uma massa de 7 ,00 kg. Este cilindro está inicialmente flutuando na água.Em seguida, óleo (725kg/m^3) é derramado sobre água. abaixo.Que altura do cilindro fica submersa no óleo? conforme ilustra a figura
Solution
4.5
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Prisciane
Elite · Tutor por 8 anos
Resposta
Para determinar a altura do cilindro que fica submersa no óleo, podemos usar o princípio da flutuação, que afirma que um objeto flutuante em um fluido está submetido a uma força de empuxo igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo objeto.Inicialmente, o cilindro está flutuando na água, então o peso do volume de água deslocado é igual ao peso do cilindro. Podemos calcular o volume de água deslocada usando a fórmula do volume de um cilindro:
Onde:-
é o raio do cilindro (0,150 m)-
é a altura do cilindro submerso na água (0,120 m)O peso do cilindro é dado por:
Onde:-
é a massa do cilindro (7,00 kg)-
é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 m/s²)Igualando os pesos, temos:
Onde:-
é a densidade da água (aproximadamente 1000 kg/m³)Simplificando a equação, obtemos:
Substituindo os valores, temos:
Portanto, a altura do cilindro que fica submersa no óleo é igual à altura do cilindro que fica submersa na água, que é 0,120 m.