EEAR 2024 (CFS 1) — questão 92 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a leitura do dinamômetro com o objeto mergulhado, isto é, o peso menos o empuxo.

Passo 1 — massa e volume. No ar, o dinamômetro mede o peso: P = 10 N, então m = 1 kg = 1 000 g. Com a densidade:

$$V = \frac{m}{d} = \frac{1000}{2} = 500\ \text{cm}^3$$

$$V = 5 \cdot 10^{-4}\ \text{m}^3$$

Passo 2 — o empuxo (peso do líquido deslocado, com 0,8 g/cm³ = 800 kg/m³):

$$E = d_L\,V\,g$$

$$E = 800 \cdot 5 \cdot 10^{-4} \cdot 10 = 4\ \text{N}$$

Passo 3 — equilíbrio. Cabo e empuxo sustentam juntos o peso:

$$T = P - E = 10 - 4 = 6{,}0\ \text{N}$$

Atalho: como o objeto inteiro está mergulhado, $E/P = d_L/d_{\text{objeto}} = 0{,}8/2 = 0{,}4$. Então E = 4 N e a leitura é 6 N.

⚠️ A armadilha: multiplicar o peso pela densidade do líquido, 10 × 0,8 = 8 N (alternativa C). O empuxo depende da razão entre as densidades do líquido e do objeto, e a leitura é o peso menos o empuxo.

A ideia em uma frase: o dinamômetro mergulhado marca o peso aparente, P − E, e para corpo todo imerso E/P = d_líquido/d_corpo.

Resposta: alternativa B (6,0 N).