ENEM 2012 — questão 85 de Física

Gabarito DHidrostática — volume deslocado e densidade (massa de uma porção de legumes)1º dia · Aplicação regular · Caderno 3 (Branco)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 85 de Física do ENEM 2012

Enunciado em texto

Um consumidor desconfia que a balança do supermercado não está aferindo corretamente a massa dos produtos. Ao chegar a casa, resolve conferir se a balança estava descalibrada. Para isso, utiliza um recipiente provido de escala volumétrica, contendo 1,0 litro d’água. Ele coloca uma porção dos legumes que comprou dentro do recipiente e observa que a água atinge a marca de 1,5 litro e também que a porção não ficara totalmente submersa, com 13\frac{1}{3} de seu volume fora d’água. Para concluir o teste, o consumidor, com ajuda da internet, verifica que a densidade dos legumes, em questão, é a metade da densidade da água, onde, ρaˊgua=1 gcm3\rho_{\text{água}} = 1\ \dfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}. No supermercado a balança registrou a massa da porção de legumes igual a 0,500 kg (meio quilograma).

Considerando que o método adotado tenha boa precisão, o consumidor concluiu que a balança estava descalibrada e deveria ter registrado a massa da porção de legumes igual a

a) 0,073 kg.

b) 0,167 kg.

c) 0,250 kg.

d) 0,375 kg.

e) 0,750 kg.

(Enunciado: ENEM 2012, aplicação regular, Caderno 3 – Branco — 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: a massa verdadeira dos legumes, a partir do volume medido no recipiente e da densidade informada.

Passo 1 — o volume submerso. A água subiu de 1,0 L para 1,5 L. A parte submersa dos legumes ocupa o lugar dessa água:

Vsub=1,5−1,0=0,5 LV_{\text{sub}} = 1{,}5 - 1{,}0 = 0{,}5\ \text{L}

Passo 2 — o volume total. Um terço dos legumes ficou fora d’água, então a parte submersa é dois terços do volume total:

23 V=0,5  ⇒  V=0,75 L\frac{2}{3}\,V = 0{,}5 \;\Rightarrow\; V = 0{,}75\ \text{L}

Ou seja, V=750 cm3V = 750\ \text{cm}^3.

Passo 3 — a massa. A densidade dos legumes é metade da da água: 0,5 g/cm30{,}5\ \text{g/cm}^3. Então:

m=ρ V=0,5×750=375 gm = \rho\,V = 0{,}5 \times 750 = 375\ \text{g}

A balança deveria ter marcado 0,375 kg, e não 0,500 kg.

Um detalhe sobre os dados: se os legumes boiassem soltos, com densidade metade da da água, ficariam com metade do volume fora d’água, e não um terço. A questão quer que se use o volume medido e a densidade informada, como fizemos; os dados não são totalmente coerentes entre si, mas esse é o caminho que o enunciado pede.

⚠️ As armadilhas: usar só o volume submerso: 0,5×500=2500{,}5 \times 500 = 250 g (alternativa C). Ou pegar o volume total sem a densidade, como se fosse água: 750 g (alternativa E).

A ideia em uma frase: o volume de água deslocado dá a parte submersa; daí sai o volume total, e a massa é densidade vezes volume.

Resposta: alternativa D (0,375 kg).

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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