O empuxo é a força resultante que um fluido exerce sobre um corpo que nele está submerso total ou parcialmente. Possui direção vertical, sentido para cima, e está relacionado à diferença de pressão entre a região mais submersa (base) e a menos submersa (topo) do corpo. Para demonstrar que o empuxo depende das dimensões do corpo, um estudante fez a seguinte experiência: colocou no interior de um balão de festa 1490 kg de areia, amarrou um tubo na boca do balão e o jogou num aquário cheio de água, como mostra a figura.
Com o auxílio de uma bomba de ar começou a encher o balão. Considerando a massa do balão de 10g(0,010 kg) a densidade da água 103 kg/m3 e desconsiderando a massa do ar e da mangueira que liga o balão a bomba, julgue os itens a seguir.
I. Para que o balão possa subir até a superfície da água deve ser cheio com mais de 1,5 litros de ar.
II. No início da experiência (balão no fundo do aquário) temos atuando sobre o conjunto (balão+areia) apenas as forças peso e empuxo.
III. No início da experiência (balão no fundo do aquário) a densidade do conjunto (balão+areia) é maior que a densidade da água.
IV. Se a água fosse trocada por glicerina (densidade 1,2.103 kg/m3 o balão poderia subir até a superfície com 1,5 litros de ar.
V. Se a água fosse trocada por óleo (densidade 0,7.103 kg/m3) o balão poderia subir até a superfície com 1,5 litros de ar.
Todas as afirmações corretas estão em: