Uma estátua de ouro (densidade=19300 kg/m³) de 15 kg está sendo içada de um navio submerso. Qual é a tensão no cabo de sustentação quando a estátua está em repouso: a)Completamente submersa(densidade de água=1000 kg/m³) b)Fora da água (densidade do ar=1,2 kg/m³)
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Resposta:
a) T = 142,23 N; b) T = 150 N.
Explicação:
a) Submersa, atuam sobre a estátua, além da força peso, a força de tração do cabo mais o empuxo devido a água.
Ou seja:
∑F = m.a
T + E - P = m.a (em que o sentido vertical pra cima é positivo)
T + d.g.V - m.g = 0
T = m.g - d.g.V
T = 15.10 - 1000.10.V (*)
Como d = m/V, temos:
Para a estátua de ouro:
19300 = 15 / V
V = 15 / 19300 (este volume é o mesmo de água deslocada)
Substituindo em (*):
T = 15.10 - 1000.10.(15/19300)
T = 150 - 7,77
T = 142,23 N
b) Neste caso, temos:
∑F = m.a
T - P = m.a
T - P = 0
T = P = m.g
T = 15 . 10
T = 150 N