Um cubo de material homogêneo, de lado e massa , está preso à extremidade superior de uma mola, cuja outra extremidade está fixada no fundo de um recipiente vazio. O peso do cubo provoca na mola uma deformação de . Coloca-se água no recipiente até que o cubo fique com a metade de seu volume submerso. Se a massa específica da água é , a deformação da mola passa a ser
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Na primeira situação, em que o recipiente está vazio e o sistema está em equilíbrio, calculemos a constante elástica $k$ da mola:$$\frac{2k}{10} = 400\space \text{N} \implies k = 20 \space \text{N/cm}$$Após a colocação de água no recipiente, determina-se, assim, equilíbrio do sistema:$$20\cdot d \space +\space \text{E} \space = \space 400 \space \text{N}$$Em que $d$ é a deformação, em centímetros, e $\text{E}$ é o empuxo provocado pelo volume submerso $V_{sub}$ , tal que:$$V_{sub} = \frac{1}{2} \cdot L^3 = \frac{32}{10^3} \space \text{m}^3 \implies \text{E} = 10^4\cdot \frac{32}{10^3} = 320 \space \text{N}$$Assim, temos:$$20\cdot d = 80 \implies \boxed{d = 4\space cm}$$
$$\text{Alternativa } \mathbb{(C)}$$