ENEM 2015 PPL — questão 54 de Física
Enunciado em texto
Sabe-se que nas proximidades dos polos do planeta Terra é comum a formação dos icebergs, que são grandes blocos de gelo, flutuando nas águas oceânicas. Estudos mostram que a parte de gelo que fica emersa durante a flutuação corresponde a aproximadamente 10% do seu volume total. Um estudante resolveu simular essa situação introduzindo um bloquinho de gelo no interior de um recipiente contendo água, observando a variação de seu nível desde o instante de introdução até o completo derretimento do bloquinho.
Com base nessa simulação, verifica-se que o nível da água no recipiente
a) subirá com a introdução do bloquinho de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível subirá ainda mais.
b) subirá com a introdução do bloquinho de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível descerá, voltando ao seu valor inicial.
c) subirá com a introdução do bloquinho de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível permanecerá sem alteração.
d) não sofrerá alteração com a introdução do bloquinho de gelo, porém, após seu derretimento, o nível subirá devido a um aumento em torno de 10% no volume de água.
e) subirá em torno de 90% do seu valor inicial com a introdução do bloquinho de gelo e, após seu derretimento, o nível descerá apenas 10% do valor inicial.
(Enunciado: ENEM 2015 PPL (2ª aplicação), Caderno 1 – Azul — 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: o que acontece com o nível da água quando o gelo é colocado e depois, quando ele derrete.
Passo 1 — ao colocar o gelo. O bloquinho flutua com cerca de 90% do volume submerso, e esse volume empurra a água para cima: o nível sobe. Pelo princípio de Arquimedes, em equilíbrio o empuxo iguala o peso, então o volume submerso é o volume de água que tem a mesma massa do gelo:
Passo 2 — ao derreter. O gelo vira água com a mesma massa , que ocupa o volume
A água do derretimento ocupa exatamente o “buraco” que a parte submersa fazia. O nível não muda.
Por que não as outras: (A) a parte emersa (10%) não “cai” na água ao derreter, porque o gelo encolhe ao virar água; (B) o nível não volta ao inicial, pois agora há mais água no recipiente; (D) o nível sobe já ao colocar o gelo; (E) os números 90% e 10% são frações do volume do gelo, não do nível da água.
⚠️ A armadilha: a alternativa A, pensando que os 10% de gelo fora da água vão se somar ao volume quando derreterem. O gelo é menos denso que a água: ao derreter, ele encolhe exatamente o suficiente.
A ideia em uma frase: gelo flutuando já desloca a sua própria massa em água; ao derreter, vira exatamente essa água, e o nível fica igual.
Resposta: alternativa C.
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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