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Questão 5054

ITA 1995
Física

(Ita 1995) Num recipiente temos dois líquidos não miscíveis com massas específicas ρ1 < ρ2. Um objeto de volume V e massa específica ρ sendo ρ1 < ρ < ρ2 fica em equilíbrio com uma parte em contato com o líquido 1 e outra com o líquido 2 como mostra a figura adiante. Os volumes V1 e V2 das partes do objeto que ficam imersos em 1 e 2 são, respectivamente:

A

V1 = V (ρ1/ρ) ; V2 = V (ρ2 - ρ)

B

V1 = V (ρ2 - ρ1)/(ρ2 - ρ) ; V2 = V (ρ2 - ρ1)/(ρ - ρ1)

C

V1 = V (ρ2 - ρ1)/(ρ2 + ρ1) ; V2 = V (ρ - ρ1)/(ρ + ρ1)

D

V1 = V (ρ2 - ρ)/(ρ2 + ρ1) ; V2 = V

E

V1 = V (ρ2 - ρ)/(ρ2 - ρ1) ; V2 = V (ρ - ρ1)/(ρ2 - ρ1)

Gabarito:

V1 = V (ρ2 - ρ)/(ρ2 - ρ1) ; V2 = V (ρ - ρ1)/(ρ2 - ρ1)



Resolução:

 

Agora vamos isolar o m1:

V_1.
ho= frac{m.(
ho - 
ho_2)}{( 
ho_1 - 
ho_2)}Rightarrow V_1= frac{m.(
ho - 
ho_2)}{ 
ho ( 
ho_1 - 
ho_2)}      (II)

Mas voltando naquela relação lá em cima temos que:

V_1 = frac{m_1}{
ho}Rightarrow m_1 = V_1. 
ho

Substituindo na (II) temos

V_1.
ho= frac{m.(
ho - 
ho_2)}{( 
ho_1 - 
ho_2)}Rightarrow V_1= frac{m.(
ho - 
ho_2)}{ 
ho ( 
ho_1 - 
ho_2)}

Mas sabemos que:

frac{m}{
ho}=V  logo:

V_1= frac{m.(
ho - 
ho_2)}{ 
ho ( 
ho_1 - 
ho_2)}Rightarrow V_1= V.frac{(
ho - 
ho_2)}{ ( 
ho_1 - 
ho_2)}

* Para achar o V2 basta isolar o m2 lá em cima ao invés do m1 e fazer as mesmas substituições xD

 

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