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Questão FC282818

Para fins de observação de fenômenos meteorológicos, construiu-se um balão preenchido com hidrogênio de massa total, incluindo os equipamentos, de 45 kg e de volume total de 60 m3.

Fluidostática

IDECAN · 2021

Para fins de observação de fenômenos meteorológicos, construiu-se um balão preenchido com hidrogênio de massa total, incluindo os equipamentos, de 45 kg e de volume total de 60 m3. Esse balão está preso a um fio leve em um local sem vento, em equilíbrio estático. Qual é a tração no fio que sustenta o balão?

 

(Considerar g = 10 m/s2 e massa específica do ar 1,2 kg/m3.)

  1. 750N.
  2. 27N.
  3. 150N.
  4. 270N.
  5. 600.
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Gabarito

D

Comentário do professor

Em equilíbrio estático as forças verticais se anulam: o empuxo para cima é igual à soma do peso do balão e da tração do fio (que atua para baixo). Assim temos \(E = P + T\).

Onde \(P = mg\) e \(E = \rho_{\text{ar}} V g\). Substituindo: \(P = 45\times10=450\) N e \(E = 1{,}2\times60\times10=720\) N.

Logo \(T = E - P = 720 - 450 = 270\) N.

Portanto, a tração no fio tem magnitude de 270 N.

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