EsPCEx 2023/2024 — questão 27 de Física
Enunciado em texto
O desenho a seguir representa um sistema em equilíbrio estático, preso ao teto e composto por: polias e fios ideais de massas desprezíveis; pelos cubos A e B, feitos de mesma substância e com arestas iguais de comprimento L. O cubo B está parcialmente imerso em um líquido homogêneo dentro de um recipiente. Observa-se que uma parte da aresta do cubo B, de comprimento h = 3/4 L, é a altura da parte emersa do cubo. Podemos afirmar que a razão entre a densidade dos cubos e a densidade do líquido é:
[Figura: o cubo A pende de uma polia móvel; o fio dessa polia tem uma ponta presa ao teto e a outra presa a uma segunda polia móvel; o fio da segunda polia tem uma ponta no teto e a outra passa por uma polia fixa no teto e desce até o cubo B, parcialmente mergulhado num recipiente com líquido, com a altura h fora do líquido. Desenho ilustrativo – fora de escala.]
(A) 1/4
(B) 1/3
(C) 1/2
(D) 2/3
(E) 3/4
(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2023/2024, 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: a razão entre a densidade dos cubos e a do líquido.
Passo 1 — a tração em B. Os cubos são iguais (mesma substância e mesma aresta), então têm o mesmo peso P. Cada polia móvel divide a força por 2. Com duas polias móveis, a tração no fio de B é:
Passo 2 — o cubo B. A parte submersa tem altura L − 3L/4 = L/4:
Passo 3 — a razão. Com :
⚠️ A armadilha: usar h = 3L/4 como a parte submersa. h é a parte emersa (fora do líquido); submersa é só L/4.
A ideia em uma frase: cada polia móvel divide a força por 2; o que o fio não segura, o empuxo segura.
Resposta: alternativa B.
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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