Um pequeno barco de massa igual a tem o formato de uma caixa de base retangular cujo comprimento é e a largura . A profundidade do barco é de . Posto para flutuar em uma lagoa, com um tripulante de e um lastro, observa-se o nível da água a acima do fundo do barco. O melhor valor que representa a massa do lastro em é


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ITA IIIT 07/07/2022, 18:43
Pensando no pequeno barco em equilíbrio, nota-se que o empuxo deve compensar o peso do barco, assim como do lastro e seu tripulante. Nesse contexto, pode-se escrever: \begin{matrix}E = P_{barco} + P_{lastro} + P_{tripulante} & (1) \end{matrix}Analisando o empuxo, sabemos que o volume deslocado se dá em $ 2,0 \times 0,8 \times 0,2$, isso em metros. Com isso, têm-se: \begin{matrix} E = \rho \cdot g \cdot V &,& V = 32 \cdot 10^{-2} \ \pu{m} &\therefore& E = 3136 \ \pu{N} \end{matrix}$\color{orangered}{Obs:}$ $$\rho = 1 \ \pu{g/cm3} = 10^3 \ \pu{kg/m3} \ \ \ \ , \ \ \ \ g = 9,8 \ \pu{m/s2}$$ Desse modo, seja a massa do lastro $m$, então da equação $(1)$: \begin{matrix} 3136 = 600 + 9,8m + 1078 &\therefore& m \approx 150 \ \pu{kg} & \tiny{\blacksquare} \end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (D) \end{matrix}
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