ENEM 2010 — questão 83 de Física
Enunciado em texto
Durante uma obra em um clube, um grupo de trabalhadores teve de remover uma escultura de ferro maciço colocada no fundo de uma piscina vazia. Cinco trabalhadores amarraram cordas à escultura e tentaram puxá-la para cima, sem sucesso.
Se a piscina for preenchida com água, ficará mais fácil para os trabalhadores removerem a escultura, pois a
a) escultura flutuará. Dessa forma, os homens não precisarão fazer força para remover a escultura do fundo.
b) escultura ficará com peso menor. Dessa forma, a intensidade da força necessária para elevar a escultura será menor.
c) água exercerá uma força na escultura proporcional a sua massa, e para cima. Esta força se somará à força que os trabalhadores fazem para anular a ação da força peso da escultura.
d) água exercerá uma força na escultura para baixo, e esta passará a receber uma força ascendente do piso da piscina. Esta força ajudará a anular a ação da força peso na escultura.
e) água exercerá uma força na escultura proporcional ao seu volume, e para cima. Esta força se somará à força que os trabalhadores fazem, podendo resultar em uma força ascendente maior que o peso da escultura.
(Enunciado: ENEM 2010, aplicação regular, Caderno 2 – Amarelo — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: por que, com a piscina cheia, fica mais fácil erguer a escultura.
Passo 1 — o empuxo. Todo corpo mergulhado num líquido recebe dele uma força vertical para cima, o empuxo. Pelo princípio de Arquimedes, ele é igual ao peso do líquido deslocado:
em que V é o volume da escultura que está submerso. O empuxo depende do volume, não da massa da escultura.
Passo 2 — o balanço de forças. Para a escultura subir, as forças para cima têm de vencer o peso:
em que T é a força total dos trabalhadores. Sem água, eles teriam de fazer e não conseguiram. Com água, o empuxo ajuda, e basta : a soma das duas forças pode superar o peso.
Por que não as outras: (A) ferro é cerca de oito vezes mais denso que a água: o empuxo é menor que o peso, e a escultura não flutua. (B) o peso, , não muda dentro da água; o que diminui é o peso aparente, . (C) o empuxo é proporcional ao volume, não à massa. (D) a força da água sobre a escultura é, no total, para cima, não para baixo.
⚠️ A armadilha: a alternativa B. Dizemos que as coisas “ficam mais leves” na água, mas a Terra continua puxando a escultura com a mesma força: é a água que passa a empurrá-la para cima.
A ideia em uma frase: dentro da água, o peso não muda: surge o empuxo, para cima e igual ao peso da água deslocada, que se soma à força de quem puxa.
Resposta: alternativa E.
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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