FAMECA 2015 — questão 38 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto a pressão no fundo aumentou quando o nível da água subiu 20 cm.

Passo 1 — a lei de Stevin. A pressão hidrostática no fundo depende só da altura da coluna de água acima dele: $p = \rho\,g\,h$. Se h aumenta Δh, a pressão aumenta:

$$\Delta p = \rho\,g\,\Delta h$$

Passo 2 — a conta. Com Δh = 20 cm = 0,20 m:

$$\Delta p = 1{,}0 \times 10^{3} \times 10 \times 0{,}20$$

$$\Delta p = 2{,}0 \times 10^{3}\ \text{Pa}$$

⚠️ A armadilha: achar que, como o objeto flutua e não toca o fundo, a pressão no fundo não muda (alternativa D). O objeto empurra a água para cima, o nível sobe e a coluna de água fica mais alta: a pressão aumenta. Outra é usar 20 em vez de 0,20 m, o que dá $2{,}0 \times 10^{5}$ Pa (alternativa E).

A ideia em uma frase: a pressão no fundo só “enxerga” a altura da água: subiu o nível, subiu a pressão em ρgΔh.

Resposta: alternativa A ($2{,}0 \times 10^{3}$ Pa).