Questão FC784177
Em relação ao empuxo e outras forças, assinale a alternativa correta.
Fluidostática
Instituto AOCP · 2024
Em relação ao empuxo e outras forças, assinale a alternativa correta.
- A fumaça fria do freezer de uma geladeira desce devido ao fenômeno que é chamado de correntes de condução.
- Os navios conseguem boiar no mar, pois são feitos de um material menos denso que a água, o aço.
- Uma bexiga cheia de ar é amarrada a um tijolo com um pequeno barbante inextensível e de massa desprezível, e o conjunto é posicionado no fundo de uma piscina funda, de tal maneira que todo o conjunto fique submerso. Nesse caso, o peso do conjunto é igual ao empuxo do conjunto.
- Uma bexiga que foi enchida de gás hélio, em equilíbrio térmico com o ambiente externo, sobe devido à diferença de densidade entre o ar atmosférico e o gás hélio no interior da bexiga.
- Densidade e massa específica possuem o mesmo significado.
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Gabarito
D
Comentário do professor
A bexiga sobe por causa do empuxo, que é a força que o fluido exerce para cima igual ao peso do volume de ar deslocado. Em fórmula: \(E=\rho_{ar}Vg\).
O peso do conjunto é a soma do peso do gás dentro da bexiga e da própria bexiga: \(P=(\rho_{He}V+m_{casca})g\). Se \(E>P\), há resultado líquido para cima e a bexiga sobe.
Em equilíbrio térmico, pressão e temperatura do gás interno e do ar ambiente são aproximadamente as mesmas, portanto a diferença de densidade é o fator determinante. Pelo gás ideal, \(\rho=\dfrac{pM}{RT}\), logo gases com menor massa molecular têm menor densidade.
Como o hélio tem massa molar bem menor que o ar, \(\rho_{He}<\rho_{ar}\), fazendo com que o empuxo vença o peso e a bexiga suba.
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