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Cesgranrio · Transpetro · Técnico(a) de Operação Júnior · 2011 · questão 49

Cesgranrio Transpetro 2011 Física · Empuxo e princípio de Arquimedes também em Física · Equilíbrio de ponto material

Questão 49

Figura da prova, arquivo q49_fig01.png

Um corpo de massa m encontra-se mergulhado em um bécher de massa M\(_{\text{b}}\) e com uma quantidade de água M\(_{\text{a}}\). Do teto, conforme a figura acima, um fio de massa desprezível prende esse corpo com uma tensão T. Considere que a aceleração da gravidade seja g, e E, o empuxo exercido no corpo de massa m.

A balança registrará uma força normal

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Resposta da banca: E

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Equilíbrio do sistema inteiro: a balança sustenta tudo o que está sobre ela, menos o que o fio segura.

Objetivo

Escrever a normal da balança sob um bécher com água e um corpo submerso preso ao teto por um fio. O que está em jogo é escolher o sistema certo, em que o empuxo é força interna.

Conceitos para revisar

Sistema bécher, água e corpo

Forças externas: os três pesos para baixo, a tração do fio para cima e a normal da balança para cima. O empuxo é entre água e corpo, interno, e não aparece.

\[N + T = (m + M_{a} + M_{b})\, g\]
Nleitura da balança
Ttração no fio

Por que o empuxo some

A água empurra o corpo para cima com E, e o corpo empurra a água para baixo com E. No sistema inteiro, as duas se cancelam.

\[E - E = 0\]
ação e reação internas

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