[ITA 1958] Um sólido (figura acima) é constitu...

02 ITA 1958 - Física

Um sólido (figura acima) é constituído por $3$ partes homogêneas, a saber: dois cubos (“ $1$ ” e “ $2$ ”) de igual aresta “ $a$ ” e densidades “ $D_{1}$ ” e “ $D_{2}$ ”, respectivamente; um paralelepípedo (“ $3$ ”) com base quadrada de lado “ $a$ ”, altura “ $3$ ” e densidade “ $D_{3}$ ”.

Sabe-se que este sólido está parcialmente mergulhado em um líquido de densidade “ $d$ ”, como indica a segunda figura. A fim de mantê-lo em equilíbrio na posição da figura, podem se tornar necessárias forças adicionais (além de seu peso e do empuxo que recebe do líquido). Nessas condições pergunta-se:

1 - se $D_{1} = D_{2} = D_{3} = d$ , que forças adicionais são necessárias para manter o equilíbrio?

2 - se $D_{1} = 3 D_{3}$ e $D_{3} > D_{2} > d$ , que movimento inicial terá o sólido quando forem retiradas as forças adicionais que mantinham o equilíbrio?

3 - se $D_{1} = D_{2} = D_{3} > d$ , qual a tendência inicial de movimento do sólido quando forem retiradas as forças adicionais que mantinham o equilíbrio?

4 - se $D_{1} = D_{2} = D_{3} = d$ , qual será a posição de equilíbrio do sólido quando forem retiradas as forças adicionais?