FACISB 2020 — questão 65 de Física

Gabarito BHidrostática — empuxo, peso e tração em blocos ligados por fioProcesso Seletivo Medicina · Prova Objetiva

Enunciado da questão 65 de Física do FACISB 2020 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Um bloco A de madeira flutua em equilíbrio na água junto a um bloco B, preso ao bloco A por um fio ideal, conforme a figura.

[Figura: recipiente com água; o bloco A, de madeira, flutua com parte acima da superfície; preso à face de baixo de A, um fio vertical sustenta o bloco B, totalmente submerso, sem tocar o fundo.]

Considere que:

$\vec{P}_A$ = peso do bloco A

$\vec{P}_B$ = peso do bloco B

$\vec{E}_A$ = empuxo exercido pela água sobre o bloco A

$\vec{E}_B$ = empuxo exercido pela água sobre o bloco B

$\vec{T}$ = força de tração exercida pelo fio sobre o bloco B

Sabendo que o bloco A é menos denso do que a água e que o bloco B é mais denso do que a água, pode-se afirmar que

(A) $T = E_B + P_B$

(B) $T < P_B$

(D) $E_B > P_B$

(E) $T = P_B$

(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2020 — FACISB/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: qual relação entre as forças está certa no equilíbrio.

Passo 1 — equilíbrio do bloco B. Em B agem o peso (para baixo), o empuxo (para cima) e a tração do fio (para cima). Parado, a resultante é nula:

$T + E_B = P_B \Rightarrow T = P_B - E_B$

Como $E_B > 0$ , sai $T < P_B$ . O fio não precisa segurar o peso inteiro: a água ajuda.

Passo 2 — equilíbrio do bloco A. Em A agem o peso e a tração do fio (o fio puxa A para baixo), contra o empuxo:

$E_A = P_A + T$

Por que não as outras: (A) soma o empuxo ao peso, mas o empuxo ajuda o fio, não atrapalha. (C) só valeria sem o fio; com B pendurado, $E_A$ é maior que $P_A$ . (D) B é mais denso que a água, então seu peso é maior que o empuxo (para o mesmo volume, $P_B = d_B V g > d_{\text{água}} V g = E_B$ ). (E) desprezaria o empuxo em B.

⚠️ A armadilha: marcar T = P_B (alternativa E), pensando no fio como se B estivesse pendurado no ar. Dentro da água, o empuxo carrega parte do peso.

A ideia em uma frase: num corpo submerso pendurado, o fio só segura o “peso aparente”, P − E.

Resposta: alternativa B ( $T < P_B$ ).

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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