EEAR 2020 (CFS 2) — questão 77 de Física
Enunciado em texto
Dentro de um recipiente encontra-se uma vasilha flutuando sobre um líquido em repouso. No fundo dessa vasilha há um objeto maciço, homogêneo e com densidade maior que a do líquido. Olhando essa cena, um professor se imagina retirando o objeto da vasilha e abandonando-o sobre a superfície do líquido. O professor esboça quatro desenhos (A, B, C e D) que representam o objeto no fundo da vasilha (posição A) e três posições (B, C e D) do objeto durante seu deslocamento até o fundo do recipiente. O professor, propositadamente, não se preocupa em desenhar corretamente o nível do líquido. Em seguida, mostra esses desenhos aos seus alunos e pergunta a eles em qual das posições (A, B, C ou D) o volume do líquido deslocado pelo objeto é maior.
[Figura: quatro desenhos do mesmo recipiente com líquido e uma vasilha flutuando. A: o objeto (uma esfera) está dentro da vasilha; legendas “vasilha”, “objeto”, “líquido” e “recipiente”. B: a vasilha vazia e o objeto na superfície do líquido, à esquerda. C: o objeto no meio do líquido, afundando. D: o objeto no fundo do recipiente.]
Entre as alternativas, assinale aquela que indica a resposta correta à pergunta do professor.
a) A
b) B
c) C
d) D
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2020 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: em qual situação o objeto faz o líquido “subir” mais, isto é, desloca mais volume.
Passo 1 — objeto dentro da vasilha (A). A vasilha flutua, então o empuxo é igual ao peso total. O objeto acrescenta seu peso , e a vasilha afunda até deslocar um peso de líquido igual a ele (Arquimedes). O volume extra deslocado por causa do objeto é:
Passo 2 — objeto dentro do líquido (C e D). Totalmente submerso, ele desloca só o próprio volume:
Passo 3 — comparar. Como , : em A o volume deslocado é maior. Em B o objeto ainda está só começando a entrar no líquido e desloca no máximo o próprio volume, ou menos.
Exemplo para fixar: uma pedra de 3 kg com densidade 3 g/cm³ (volume 1 L), em água. Dentro do barco, ela desloca 3 L de água; no fundo do lago, só 1 L.
⚠️ A armadilha: achar que, no fundo (D), o objeto “ocupa mais” o líquido. Submerso, ele desloca só o seu volume; flutuando no barco, ele desloca um volume de líquido que pesa o mesmo que ele, e isso é mais, porque o líquido é menos denso.
A ideia em uma frase: flutuando, o corpo desloca líquido com o seu peso; afundado, desloca só o seu volume — e para um corpo mais denso que o líquido, o primeiro é maior.
Resposta: alternativa A.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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