EEAR 2023 (CFS 1) — questão 93 de Física
Enunciado em texto
Foi colocado um recipiente sobre cada um dos pratos de 4 balanças. Todos os recipientes são idênticos, bem como as balanças. Um objeto maciço e homogêneo foi adicionado no fundo de 3 dos 4 recipientes. Os objetos (O1, O2 e O3) possuem o mesmo volume e densidades diferentes. Em seguida, preencheu-se os 4 recipientes com água até atingir a borda de cada recipiente e aguardou-se os objetos estarem em repouso. A figura a seguir representa essa última situação.
[Figura: quatro recipientes iguais, cheios de água até a borda, sobre os pratos das balanças A, B, C e D. Em A, só água. Em B, o objeto O1 flutua na superfície, com parte acima da borda. Em C, o objeto O2 está parado no meio da água, totalmente submerso, sem tocar o fundo. Em D, o objeto O3 está apoiado no fundo.]
Entre as alternativas, assinale aquela que indica corretamente a relação entre as medidas de massa feitas pelas balanças A, B, C e D.
a) A>B e B=C e C>D
b) A=B e B=C e C=D
c) A<B e B=C e C<D
d) A=B e B=C e C<D
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 1/2023 — 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: comparar as leituras das quatro balanças.
Passo 1 — o que cada objeto revela da sua densidade.
• O1 flutua: é menos denso que a água;
• O2 fica parado no meio da água: tem a mesma densidade da água;
• O3 vai ao fundo: é mais denso que a água.
Passo 2 — o recipiente cheio até a borda. Ao entrar, cada objeto empurra para fora (transborda) um volume de água igual ao volume que ele ocupa abaixo da superfície. O peso dessa água é o empuxo (Arquimedes).
Passo 3 — comparar com A (só água):
• B: O1 flutua, então empuxo = peso de O1. Ele entrou e saiu exatamente o mesmo peso em água: B = A;
• C: O2 tem a densidade da água, então pesa o mesmo que a água que ele tirou: C = A;
• D: O3 é mais denso, então pesa mais que a água que ele tirou (mesmo volume, mais massa): D > A.
Juntando: A = B, B = C e C < D.
⚠️ A armadilha: achar que todo objeto colocado na água aumenta a leitura (alternativa C). Como o recipiente estava cheio até a borda, a água que transborda compensa o objeto que flutua ou fica suspenso; só o que afunda pesa mais que a água que expulsou.
A ideia em uma frase: recipiente cheio até a borda: objeto que flutua ou fica suspenso troca seu peso por igual peso de água; só o que afunda aumenta a leitura.
Resposta: alternativa D (A = B = C < D).
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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