EEAR 2022 (CFS 2) — questão 79 de Física

Enunciado em texto
Em um local onde o módulo da aceleração da gravidade é igual a 10 m/s², uma pessoa submerge um bloco maciço de massa igual a 3 kg totalmente em água, enquanto aplica uma força na face superior do bloco. Nessa situação a força de empuxo a que o bloco está sujeito é igual a 50 N. Sem a ação da força aplicada pela pessoa, apenas uma fração do bloco está abaixo da superfície da água. A alternativa que indica corretamente a fração do bloco que está acima da superfície da água é
a)
b)
c)
d)
(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 2/2022 — 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: que fração do bloco fica fora da água quando ele flutua sozinho.
Passo 1 — o empuxo é proporcional ao volume submerso. . Com o bloco todo dentro da água, N: esse é o empuxo do volume inteiro.
Passo 2 — flutuando, o empuxo equilibra o peso:
Passo 3 — a fração submersa é a razão entre os empuxos (o resto da fórmula é igual):
Então ficam 3/5 dentro da água e 2/5 fora.
Conferindo: com d = 1000 kg/m³, o volume é m³, e a densidade do bloco é kg/m³. Fração submersa = 600/1000 = 3/5.
⚠️ A armadilha: parar em 3/5 (alternativa C). Essa é a parte abaixo da superfície; a questão pede a parte acima.
A ideia em uma frase: flutuando, empuxo = peso, e a fração submersa é o peso dividido pelo empuxo com o corpo todo mergulhado.
Resposta: alternativa B (2/5).
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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