Questão 827539

• Banca: CESPE / CEBRASPE
• Órgão: TJ-RO
• Ano: 2012
• Provas: CESPE - 2012 - TJ-RO - Analista Judiciário - Engenharia Mecânica
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Estática dos Fluidos; Mecânica dos Fluidos

Um recipiente de volume V e peso próprio P flutua em água doce. Nessa situação, a expressão do máximo volume V_L de líquido de densidade ρ, superior à densidade da água, ρ_α, que pode ser colocado no recipiente sem que ele perca a flutuabilidade é

• A. V_L = V(ρα /ρ) – P/ρ·g.
• B. V_L = V(ρ /ρα) – P/ρ·g.
• C. V_L = V(ρ /ρα) + P/ρ·g.
• D. V_L = V(ρα /ρ) + P/ρα·g.
• E. V_L = V(ρα /ρ) + P/ρ·g.

Gabarito: A

Comentários

• A equação de equilíbrio é:E_L + P = E_a, onde E_L é o empuxo do líquido colocado dentro do recipiente; P é o peso do recipiente; e E_a é o empuxo da água. Logo: ρ*VL*g + P = ρα*V*g
  VL= V(ρα/ρ) - P/ρ*g. Letra "a"

• Para que haja flutuablidade: Peso = Empuxo

   

  Peso Total = Peso do recipiente + Peso do volume inserido

  Empuxo = ρα*g*V   >>>   V é o volume deslocado do fluido que equivale ao volume do recipiente

  Peso do líquido inserido = ρ*VL*g

   

  Igualando as equações:

   

  P + ρ*VL*g = ρα*g*V , isolando VL

  VL = V(ρα/ρ) - P/ρ*g

• Por que o empuxo do líquido adicionado é pra baixo, se somando com o peso?

• Natália, as forças que agem para baixo nesse caso são o peso do recipiente (peso próprio P) e o peso do volume do líquido que será inserido no recipiente. Para cima só age o empuxo.