Gabarito disponível
Texto-base:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.
Um cubo de peso P₁, construído com um material cuja densidade é ρ₁, dispõe de uma região vazia em seu interior e, quando inteiramente imerso em um líquido de densidade ρ₂, seu peso reduz-se a P₂. Assinale a expressão com o volume da região vazia deste cubo.
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração da gravidade: 10 m/s². 1,0 cal = 4,2 J = 4,2 × 10⁷ erg. Calor específico da água: 1,0 cal/g.K. Massa específica da água: 1,0 g/cm³. Massa específica do ar: 1,2 kg/m³. Velocidade do som no ar: 340 m/s.
Um cubo de peso P₁, construído com um material cuja densidade é ρ₁, dispõe de uma região vazia em seu interior e, quando inteiramente imerso em um líquido de densidade ρ₂, seu peso reduz-se a P₂. Assinale a expressão com o volume da região vazia deste cubo.
Resolução comentada
Volume do cubo pelo empuxo menos volume do material.
A perda de peso é o empuxo: P₁ − P₂ = ρ₂·g·V_cubo, logo V_cubo = (P₁ − P₂)/(gρ₂). O volume do material é V_mat = P₁/(gρ₁). O volume vazio é a diferença: (P₁ − P₂)/(gρ₂) − P₁/(gρ₁).
Análise das alternativas
B troca ρ₁ e ρ₂. C usa P₂ no volume do material com a densidade do líquido. D e E têm sinal invertido em (P₂ − P₁) e combinações incorretas.
Referência: Princípio de Arquimedes; peso aparente.
Resolução comentada do VaiConcursos.