Sempre que necessário, use aceleração da gravidade g = 10 m/s2, aproxime π = 3,0 e 1 atm =105 Pa.

Em uma pescaria é utilizada uma linha com boia e anzol. Inicialmente, na posição de espera, a linha acima da boia mantém-se frouxa e a boia flutua, ficando com 1/3 do seu volume submerso (figura 1). Quando o peixe é fisgado, a boia é puxada, ficando totalmente submersa e momentaneamente parada; simultaneamente, a linha que a une ao anzol fica esticada verticalmente (figura 2). A parte superior da linha, acima da boia, mantém-se frouxa. Nessa situação, quanto vale o módulo da tensão da linha que une a boia ao anzol? Despreze as massas da linha e do anzol, bem como o atrito viscoso com a água.

  • a

    O peso da boia. 

  • b

    O dobro do peso da boia. 

  • c

    O peso do peixe menos o peso da boia. 

  • d

    O peso do peixe menos o dobro do peso da boia.

Admitindo a hipótese de que, no instante em que a boia está momentaneamente parada, a resultante seja nula, tem-se:

Figura 1:

 

começar estilo tamanho matemático 14px reto E com 1 subscrito espaço igual a espaço reto P com boia subscrito reto d com reto H com 2 subscrito reto O subscrito fim do subscrito espaço vezes espaço reto V com LD subscrito vezes espaço reto g espaço igual a espaço espaço reto P com boia subscrito espaço parêntese esquerdo espaço reto V com LD subscrito espaço igual a espaço reto V com boia subscrito sobre 3 parêntese direito reto d com reto H com 2 subscrito reto O subscrito fim do subscrito vezes reto V com boia subscrito sobre 3 vezes reto g espaço igual a espaço reto P com boia subscrito fim do subscrito reto d com reto H com 2 subscrito reto O subscrito fim do subscrito vezes reto V com boia subscrito vezes reto g espaço igual a espaço 3 reto P com boia espaço espaço espaço subscrito fim do subscrito espaço espaço espaço parêntese esquerdo reto iota maiúsculo parêntese direito fim do estilo

Figura 2:

começar estilo tamanho matemático 14px reto T espaço mais espaço reto P com boia subscrito espaço igual a espaço reto E com 2 subscrito reto T mais espaço reto P com boia subscrito espaço igual a espaço reto d com reto H com 2 subscrito reto O subscrito fim do subscrito vezes reto V apóstrofo com LD subscrito vezes espaço reto g espaço espaço espaço espaço parêntese esquerdo reto V apóstrofo com LD subscrito igual a reto V com boia subscrito parêntese direito reto T mais espaço reto P com boia subscrito espaço igual a espaço reto d com reto H com 2 subscrito reto O subscrito fim do subscrito vezes reto V com boia subscrito vezes espaço reto g espaço espaço espaço espaço espaço parêntese esquerdo ΙΙ parêntese direito Substituindo espaço parêntese esquerdo reto iota maiúsculo parêntese direito espaço em espaço parêntese esquerdo ΙΙ parêntese direito vírgula espaço tem menos se dois pontos reto T mais espaço reto P com boia subscrito espaço igual a espaço 3 espaço reto P com boia subscrito fim do subscrito então espaço reto T espaço igual a espaço 2 espaço reto P com boia subscrito fim do subscrito fim do estilo