Questão 18 — Estática — Empuxo e Equilíbrio (Física) — Instituto Militar de Engenharia (IME) — Comissão de Exame I… · Instituto Militar de Engenharia (IME) 2018

Física Estática — Empuxo e Equilíbrio

Instituto Militar de Engenharia (IME) — Comissão de Exame Intelectual 2018 Médio

Instituto Militar de Engenharia (IME) · Curso de Formação e Graduação

Gabarito disponível

Corpo parcialmente submerso em recipiente com líquido, preso por baixo a uma mola fixa no fundo e por cima a um sistema de roldanas fixas e móveis no teto; a corda passa por outra roldana móvel que sustenta uma carga entre placas carregadas (+ em cima, − embaixo), com campo elétrico E apontando para baixo.

Um corpo encontra-se com 2/3 de seu volume submerso. Uma de suas extremidades está presa por uma corda a um conjunto de roldanas que suspende uma carga puntiforme submetida a um campo elétrico uniforme. A outra extremidade está presa a uma mola distendida que está fixa no fundo do recipiente. Este sistema se encontra em equilíbrio e sua configuração é mostrada na figura acima. Desprezando os efeitos de borda no campo elétrico, a deformação da mola na condição de equilíbrio é:
Dados:
• a corda e as roldanas são ideais;
• aceleração da gravidade: g;
• massa específica do fluido: ρ;
• massa específica do corpo: 2ρ;
• constante elástica da mola: k;
• volume do corpo: V;
• intensidade do campo elétrico uniforme: E;
• massa da carga elétrica: m; e
• carga elétrica: + q.

Selecione uma alternativa A) (g/k)(m/2 − 4ρV/3) + qE/(2k) B) (g/k)(3m/2 − 4ρV/3) + 3qE/(2k) C) (g/(3k))(m − 4ρv + qE) + qE/k D) (g/k)(mg/2 − 4ρV/3) + qE/(2k) E) (mg/k)(qE/d − 2ρV/3)