Um estudante de física resolve estudar o fenômeno do empuxo em um laboratório. Ele decide realizar um experimento submergindo um objeto sólido na forma de um paralelepípedo com massa de 5 kg em um recipiente contendo água. O paralelepípedo possui dimensões de 0,10 metros de comprimento, 0,05 metros de largura e 0,025 metros de espessura. Dado que a densidade da água é de 1000 kg/m³ e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², determine: a) o volume da água deslocada pelo objeto que foi submerso; b) qual é o empuxo exercido pela água sobre o objeto; e c) verifique se o objeto flutuará ou afundará completamente.

Um barco com peso $$\vec{P}$$ flutua em equilíbrio estático sobre um lago. Uma pessoa com peso $$\vec{p}$$ entra nele e, após atingir a nova situação de equilíbrio, verifica-se que o volume submerso do barco aumenta.

A variação na força de empuxo exercida pela água do lago no barco é igual a:
(A) $$\vec{p}$$
(B) $$-\vec{p}$$
(C) $$\vec{p}-\vec{P}$$
(D) $$-(\vec{p}+\vec{P})$$

 flutua em equilíbrio estático sobre um lago. Uma pessoa com peso 

 entra nele e, após atingir a nova situação de equilíbrio, verifica-se que o volume submerso do barco aumenta.

A variação na força de empuxo exercida pela água do lago no barco é igual a:
(A) 

URCA/CE (2009.1) Conta-se que Heron, rei da cidade grega Siracusa no século III a.C., mandou aos ourives da corte certa quantidade de ouro, para que ele the fizesse uma nova coroa. Quando recebeu a encomenda pronta, o rei desconfiou que sua coroa não fora feita de ouro puro. Ele encarregou Arquimedes para conferir a composição de sua coroa. Arquimedes aferiu o peso da coroa no ar cujo valor obtido foi 7,84 N e na água cujo valor obtido foi 6,84 N e determinou o valor da densidade da coroa e constatou que era diferente daquela da densidade do ouro. O valor da densidade da coroa encontrado por Arquimedes foi: (Observações Considere a aceleração da gravidade,  e a densidade da água, ).

URCA/CE (2009.1) Conta-se que Heron, rei da cidade grega Siracusa no século III a.C., mandou aos ourives da corte certa quantidade de ouro, para que ele the fizesse uma nova coroa. Quando recebeu a encomenda pronta, o rei desconfiou que sua coroa não fora feita de ouro puro. Ele encarregou Arquimedes para conferir a composição de sua coroa. Arquimedes aferiu o peso da coroa no ar cujo valor obtido foi 7,84 N e na água cujo valor obtido foi 6,84 N e determinou o valor da densidade da coroa e constatou que era diferente daquela da densidade do ouro. O valor da densidade da coroa encontrado por Arquimedes foi: (Observações Considere a aceleração da gravidade, 

Um cubo maciço de determinado material, bóia em uma piscina cuja água não apresenta ondulações. A sua densidade é igual a 0,8 g/cm³ e a densidade da água é igual a 1,0 g/cm³. O valor do volume não submerso deste corpo é igual a

Para resolver essa questão, vamos aplicar o princípio de Arquimedes, que diz que um corpo submerso em um fluido sofre uma força de empuxo igual ao peso do volume de fluido deslocado. Quando um corpo flutua, o peso do corpo é igual ao peso do volume de fluido deslocado.

Vamos definir algumas variáveis para facilitar a compreensão:

- $ V_t $ é o volume total do cubo.
- $ V_s $ é o volume submerso do cubo.
- $ V_{ns} $ é o volume não submerso do cubo.
- $ d_c $ é a densidade do cubo (0,8 g/cm³).
- $ d_a $ é a densidade da água (1,0 g/cm³).

O peso do cubo é igual ao produto de sua densidade pelo seu volume total:
\[ P_c = d_c \times V_t \]

O peso do volume de água deslocado (empuxo) é igual ao produto da densidade da água pelo volume submerso do cubo:
\[ E = d_a \times V_s \]

Como o cubo está flutuando, o empuxo é igual ao peso do cubo:
\[ E = P_c \]
\[ d_a \times V_s = d_c \times V_t \]

Substituindo os valores das densidades, temos:
\[ 1,0 \times V_s = 0,8 \times V_t \]

Agora, vamos isolar $ V_s $ para encontrar a relação entre o volume submerso e o volume total:
\[ V_s = 0,8 \times V_t \]

Isso significa que o volume submerso é 80% do volume total do cubo, pois 0,8 corresponde a 80% em termos percentuais.

Se 80% do volume está submerso, então o volume não submerso é o restante, ou seja, 100% - 80% = 20%.

Portanto, o volume não submerso do corpo é igual a 20% do volume total do corpo, o que corresponde à alternativa (c).

Explique o que é o empuxo e como ele funciona em um corpo submerso. 

 Um objeto com massa de 150g e volume de 50cm³ é colocado em um recipiente cheio de água. Sabendo que a densidade da água é 1g/cm³, calcule o valor do empuxo exercido sobre o objeto. 

 Em um tanque de água com profundidade de 2 metros, um mergulhador segura uma bola de ferro com massa de 500g e volume de 250cm³. Qual é o valor do empuxo exercido sobre a bola? O que acontecerá se o mergulhador soltar a bola? Explique.

Banco de questões: Hidrostática: Empuxo

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