Hidrostática II

11 de agosto, 2012 às 8:38 | Postado em Estática de Fluidos

Professor;

Já fiz essa pergunta, mas há ainda um ponto que não consigo compreender:

Quando colocamos os cilindros na água, o empuxo será igual em razão do mesmo volume. Mas, se considerarmos que a força peso do cilindro de ferro é maior do que a força peso do alumínio, o peso aparente (peso – empuxo) será diferente.

Como a balança fica equilibrada com pesos aparentes diferenciados?

Segue pergunta e resposta realizada:

Hidrostática

Não consigo entender a razão pela qual o equilíbrio se mantém no caso a seguir, já que o peso aparente dos cilindros será diferente.

Segue a proposição anterior e sua resposta (também pode ser encontrada em https://cref.if.ufrgs.br/?contact-pergunta=hidrostatica).

Dois cilindros maciços de mesmo volume, um de ferro e o outro de alumínio, são suspensos nos braços (iguais) de uma balança. Com o auxílio de um peso adicional, a balança é equilibrada. Rompe-se o equilíbrio quando os dois cilindros, porém não o peso adicional, são submersos simultaneamente na água.

Grata;
Maria Luísa

O cilindro de alumínio tem peso menor do que o cilindro de ferro já que seus volumes são idênticos e o ferro é mais denso do que o alumínio. Portanto para equilibrar uma balança simétrica deve-se adicionar um corpo no lado do cilindro de alumínio com peso igual a diferença entre os pesos dos dois cilindros.

Se ambos os cilidros forem imersos simultaneamente em água, dado que posuem o mesmo volume, sofrerão o mesmo empuxo e a balança continuará equlibrada. A balança se desequlibraria caso os dois cilindros, juntamente com o corpo adicional, fossem imersos em água. O lado com o cilidro de alumínio (e o corpo adicional) teria um “peso aparente” menor do que o cilindro de ferro pois o empuxo seria maior no lado com os dois corpos

Portanto o enunciado não está correto!

Prezada Maria Luísa,

De fato o “peso aparente” de cada cilindro imerso em água é diferente assim como o peso no ar de ambos os cilindros são diferentes. A balança é equilibrada no ar por um contrapeso e este, segundo o enunciado, não é imerso em água. Como a modificação no “peso aparente” ao submergir na água é a mesma para cada cilindro, a balança que já estava equilibrada no ar, continuará equilibrada.

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