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Uma prancha de surf, de 1 m2 de área e 10 cm de altura, flutua na água com uma parte submersa de altura igual a 2 cm. Considerando a prancha como um paralelepípedo retangular, calcule a altura da parte submersa da prancha, em em, quando um surfista de 70 kg está sobre ela, e assinale a opção correta, sabendo que a situação descrita ocorre em águas paradas e a prancha permanece sempre na horizontal.Dados: densidade da água = 103 kg/m3 ; g = 10 m/s2
Vamos calcular passo a passo.
Dados e conversões:
Massa da prancha (pela flutuação inicial): [ m_{\text{prancha}}=\rho A h_0 = 10^3\cdot1\cdot0{,}02 = 20\ \text{kg}. ]
Massa total com o surfista: [ m_{\text{total}}=20+70=90\ \text{kg}. ]
Nova altura submersa (h) (equilíbrio: peso = empuxo): [ \rho A h = m_{\text{total}} \quad\Rightarrow\quad h=\frac{m_{\text{total}}}{\rho A}=\frac{90}{1000\cdot1}=0{,}09\ \text{m}=9\ \text{cm}. ]
Resposta: e) 9.
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