Que força flutuante é exercida em um balão de brinquedo com volume de 6000 ml pelo ar ao redor do balão?
Veja como calcular a força flutuante no balão de brinquedos:
Entendendo a flutuabilidade *
Princípio de Archimedes: Um objeto submerso em um fluido experimenta uma força flutuante ascendente igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto.
* densidade
: A densidade é massa por unidade de volume (ρ =m/v).
cálculos 1.
volume: O volume do balão é de 6000 ml, o que é igual a 6 litros (1 L =1000 mL).
2.
Densidade do ar: A densidade do ar à temperatura ambiente e pressão padrão é de aproximadamente 1,2 kg/m³. Precisamos converter o volume em metros cúbicos (1 m³ =1000 l):
* 6 litros * (1 m³ / 1000 l) =0,006 m³
3.
massa de ar deslocado: * Massa =densidade * volume
* Massa =1,2 kg/m³ * 0,006 m³ =0,0072 kg
4.
Peso do ar deslocado: * Peso =massa * aceleração devido à gravidade (g =9,8 m/s²)
* Peso =0,0072 kg * 9,8 m/s² =0,07056 n
Portanto, a força flutuante exercida no balão de brinquedo pelo ar é de aproximadamente 0,07056 Newtons. Notas importantes: * Este cálculo pressupõe que o balão esteja preenchido com um gás muito mais leve que o ar (como hélio ou ar quente). Se o balão estiver preenchido com um gás mais pesado que o ar, a força flutuante será menor que o peso do balão e afundará.
* A força flutuante real pode variar um pouco, dependendo da temperatura e pressão do ar.