Um cubo de aresta 0,30m e massa 20kg está totalmente imerso num líquido de densidade 6,0.10² Kg/m³, sustentado por um fio ideal, como mostra a figura. Determine a força que deve ser aplicada pelo fio para manter o cubo em equilíbrio. Adote g = 10m/s²
(a figura é um cubo submerso no líquido, com um fio o pendurando. Não interfere na resolução)
40 PONTOS QUEM RESPONDER!!!!!!!!
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Resposta:
Para determinar a força que deve ser aplicada pelo fio para manter o cubo em equilíbrio, precisamos considerar as forças atuantes no cubo.
Primeiramente, temos a força peso exercida pelo cubo, que é dada pelo produto da massa pela aceleração da gravidade: Fpeso = m * g.
Substituindo os valores fornecidos, temos: Fpeso = 20 kg * 10 m/s² = 200 N.
Além disso, temos a força de empuxo exercida pelo fluido sobre o cubo, que é igual ao peso do fluido deslocado pelo cubo.
Para determinar o peso do fluido deslocado, precisamos calcular o volume do cubo e multiplicá-lo pela densidade do líquido. O volume de um cubo é dado pelo lado elevado ao cubo: Vcubo = (0,30 m)³ = 0,027 m³.
Agora, podemos calcular o peso do fluido deslocado: Pfluido = densidade * volume * g.
Substituindo os valores fornecidos, temos: Pfluido = 6,0 * 10² Kg/m³ * 0,027 m³ * 10 m/s² = 16,2 N.
Como o cubo está em equilíbrio, a força aplicada pelo fio deve ser igual à soma das forças peso e de empuxo: Ffio = Fpeso + Pfluido.
Substituindo os valores encontrados, temos: Ffio = 200 N + 16,2 N = 216,2 N.
Portanto, a força que deve ser aplicada pelo fio para manter o cubo em equilíbrio é de 216,2 N.