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Física - Hidrostática - Empuxo

18/11/2009 - Adolfo disse...

Quando algum objeto cai na água contida no vaso sanitário, imediatamente, o sifão se encarrega de reestabelecer o nível da água, permitindo que parte dela transborde para o esgoto. Considerando uma situação de equilíbrio entre a água do vaso sanitário e um objeto sólido que nela foi depositado suavemente, analise:

I- Flutuando parcialmente ou permanecendo completamente mergulhado, qualquer sólido dentro da água do vaso sanitário está sujeito a uma força resultante vertical voltado para cima.

II- Independetemente do corpo flutuar ou não, a foça do empuxo tem intensidade igual á do peso do líquido derramado para o esgoto

III- Um objeto que afunde completamente tem seu peso maior que o empuxo que recebe e densidade maior que a densidade da água.

IV- Quando um objeto afunda totalmente na água, pode-se concluir que o peso do líquido que escorre pelo sifão é igual ao peso do objeto.

Bem isto é uma questão que meu professor fez no quadro, mais ele nao colocou a resposta, alguém pode me ajudar? Grato.

As alternativas são:

a) I E II estão corretas

b) I e IV estão corretas

c) II e III estão corretas

d) III e IV estão corretas

e) I,II,III e IV estão corretas

25/11/2009 - CCDA RESOLVE

Bom dia, Adolfo. Sou Reginaldo, Professor de Física e Matemática do CCDA, vou ajudá-lo em sua dúvida a respeito da hidrostática, mais precisamente, sobre o conceito de empuxo.

O sistema de sifão do vaso sanitário funciona pelo princípio dos vasos comunicantes e a pressão exercida no líquido arnazenado no vaso é a mesma, que atua na outra extremidade ( saída para o esgoto ). Dessa forma, ocorre um nivelamento, na altura das colunas do líquido, e a responsável pelo fenômeno físico descrito é a pressão atmosférica. Qualquer alteração de pressão ocorrida em um dos lados do sifão é transmitida, integralmente para o outro, forçando um novo nivelamento de altura, o que representa a liberação de uma quantidade de líquido na extremidade oposta àquela onde houve o aumento de pressão.



Quando se coloca um objeto no vaso sanitário este fica sobre a ação de duas forças: a força peso ( gravitacional ) e o empuxo exercido pelo água.

O objeto provoca uma pressão extra que é responsável pelo transbordamento de líquido para o esgoto. Como o objeto está em equilibrio a força resultante é nula. Para que ocorra equilibrio estático é necessário que o corpo não esteja sujeito a nenhuma força externa e para isso o peso deve igualar-se ao empuxo um anulando o outro. Analisa-se:

I- Flutuando parcialmente ou permanecendo completamente mergulhado, qualquer sólido dentro da água do vaso sanitário está sujeito a uma força resultante vertical voltado para cima.

Se existe uma força voltada para cima atuando no corpo, este não estará em equilíbrio, portanto, afirmativa falsa.

II- Independetemente do corpo flutuar ou não, a foça do empuxo tem intensidade igual á do peso do líquido derramado para o esgoto


Na situação de equilíbrio é necessário que a força peso do corpo seja igual ao empuxo, uma anula a outra produzindo força resultante nula. Afirmativa falsa.

III- Um objeto que afunde completamente tem seu peso maior que o empuxo que recebe e densidade maior que a densidade da água.


Se o objeto afunda completamente existe uma força vertical para baixo, isso significa que o peso é maior que o empuxo.

O peso é dado pelo produto da densidade do corpo, o seu volume e a aceleração da gravidade local. Já o empuxo é dado pelo produto da densidade do líquido (água), o volume submerso do corpo e a acelaração da gravidade local. Como o corpo todo está submerso o volume submerso é igual ao volume do corpo.

 Obtém-se, então, a certeza de que da densidade do corpo é maioe que a densidade do líquido neste caso. Afirmativa verdadeira.
IV- Quando um objeto afunda totalmente na água, pode-se concluir que o peso do líquido que escorre pelo sifão é igual ao peso do objeto

Se o objeto afunda totalmente na água o volume do corpo todo está suberso e o volume de líquido derramado é igual. A relação entre volume do corpo e volume derramado pode ser calculada por:


Conclui-se que o peso do corpo é igual ao peso do líquido derramado pelo esgoto. Afirmativa verdadeira.
Conclui-se que a alternativa correta é D.

Adolfo, espero tê-lo ajudado em sua dúvida.

Um comentário:

  1. Quando algum objeto cai da água contida no vaso sanitário, imediatamente, o sifão se encarrega de reestabelecer o nível da água, permitindo que parte dela transborde para o esgoto.

    Considerando uma situação de equilíbrio entre a água do vaso sanitário e um objeto sólido que nela foi depositado suavemente, analise:

    I- Flutuando parcialmente ou permanecendo completamente mergulhado, qualquer sólido dentro da água do vaso sanitário está sujeito a uma força resultante vertical voltado para cima.

    II- Independetemente do corpo flutuar ou não, a foça do empuxo tem intensidade igual á do peso do líquido derramado para o esgoto

    III- Um objeto que afunde completamente tem seu peso maior que o empuxo que recebe e densidade maior que a densidade da água.

    IV- Quando um objeto afunda totalmente na água, pode-se concluir que o peso do líquido que escorre pelo sifão é igual ao peso do objeto.

    Bem isso é uma questão que meu professor fez no quadro, mais ele nao colocou a resposta, alguém pode me ajudar? Grato.

    As alternativas são:

    A) I E II estão corretas
    B) I e IV estão corretas
    C) II e III estão corretas
    D)III e IV estão corretas
    E)I,II,III e IV estão corretas

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