No interior de um recipiente vazio, é colocado um cubo de material homogêneo de aresta igual a 0,40 m e massa M = 40 kg. O cubo está preso a uma mola ideal, de massa desprezível, fixada no teto de modo que ele fique suspenso no interior do recipiente, conforme representado no desenho abaixo. A mola está presa ao cubo no centro de uma de suas faces e o peso do cubo provoca uma deformação de 5 cm na mola. Em seguida, coloca-se água no recipiente até que o cubo fique em equilíbrio com metade de seu volume submerso.
Sabendo que a densidade da água é de 1000 kg/m3, a deformação da mola nesta nova situação é de
Dado: intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s2
Verifique a condição de equilíbrio na primeira situação e obtenha a constante elástica da mola. Na segunda situação, com água no recipiente, além das forças peso e elástica, considere também a força de empuxo atuando sobre o cubo! Lembre-se que o volume de um paralelepípedo é dado pelo produto das arestas.