EsPCEx 2018/2019 — questão 28 de Física
Enunciado em texto
Duas esferas homogêneas A e B, unidas por um fio ideal na posição vertical, encontram-se em equilíbrio estático completamente imersas em um líquido homogêneo em repouso de densidade 1 kg/dm³, contido em um recipiente apoiado na superfície da Terra, conforme desenho abaixo. As esferas A e B possuem, respectivamente, as massas = 1 kg e = 5 kg.
Sabendo que a densidade da esfera B é de 2,5 kg/dm³, o volume da esfera A é de
Dado: considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s².
[Figura: recipiente com líquido; a esfera A, em cima, ligada por um fio vertical à esfera B, embaixo. As duas estão totalmente submersas, sem tocar o fundo nem a superfície. Desenho ilustrativo – fora de escala.]
(A) 2 dm³.
(B) 3 dm³.
(C) 4 dm³.
(D) 5 dm³.
(E) 6 dm³.
(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2018/2019, 1º dia, Modelo A.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.
Resolução comentada
O que a questão pede: o volume de A, que, pelo empuxo, segura B "flutuando" no meio do líquido.
Passo 1 — volume de B: dm³.
Passo 2 — o conjunto em equilíbrio. Tomando A + B + fio como um só corpo, a tração do fio é interna. O empuxo total iguala o peso total:
(Com densidade em kg/dm³, o produto densidade × volume dá direto a massa de líquido deslocada, em kg.)
⚠️ A armadilha: fazer o equilíbrio só de A e esquecer a tração do fio. Olhando o conjunto inteiro, a tração some e a conta fica de uma linha.
A ideia em uma frase: corpo totalmente imerso em equilíbrio: a massa de líquido deslocada é igual à massa do corpo — vale também para o conjunto inteiro.
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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