FCM-MG 2022 — questão 43 de Física
Enunciado em texto
Um bloco metálico na forma de um paralelepípedo é constituído de duas metades: uma de ferro (cinza escuro) e outra de alumínio (cinza claro), como na figura abaixo. Sabe-se que a densidade do ferro é maior que a do alumínio.
[Figura: paralelepípedo formado por duas metades iguais lado a lado, a da esquerda clara (alumínio) e a da direita escura (ferro).]
A aresta menor do bloco vale 10 cm; a maior, 40 cm; e a intermediária, 20 cm. Coloca-se esse bloco em quatro posições diferentes, P, Q, R e S, sobre uma superfície plana, como na figura abaixo.
[Figura: (P) o bloco em pé, com a aresta de 40 cm na vertical, apoiado na menor face (10 cm × 20 cm), ferro em cima e alumínio embaixo; (Q) o bloco também em pé, apoiado na mesma face pequena, mas com alumínio em cima e ferro embaixo; (R) o bloco deitado, com a aresta de 10 cm na vertical, apoiado na maior face (40 cm × 20 cm); (S) o bloco deitado de lado, com a aresta de 20 cm na vertical, apoiado na face de 40 cm × 10 cm.]
A ordem decrescente da pressão média que cada um dos blocos exerce sobre a superfície é:
(A) S > R > Q = P.
(B) S > Q > P > R.
(C) P = Q > S > R.
(D) Q > P > S > R.
(Enunciado e figura: Vestibular FCM-MG 2022 (1º semestre), Medicina — FCM-MG.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Ciências Médicas de Minas Gerais (FCM-MG).
Resolução comentada
O que a questão pede: ordenar as pressões médias do mesmo bloco apoiado de quatro jeitos.
Passo 1 — pressão média é força sobre área. O bloco é sempre o mesmo, então a força sobre a superfície (o peso) é a mesma nas quatro posições:
Quanto menor a área de apoio, maior a pressão média.
Passo 2 — as áreas de apoio.
Passo 3 — a ordem. Áreas em ordem crescente: P = Q < S < R. Pressões em ordem decrescente:
E o ferro embaixo ou em cima? Não muda a pressão média. O peso total é o mesmo e a área de apoio é a mesma; trocar o ferro de lugar só mudaria onde fica o centro de massa (a estabilidade), não a força total sobre a face de baixo.
⚠️ A armadilha: achar que Q, com o ferro (mais denso) embaixo, aperta mais o chão que P (alternativa D). A superfície sente o peso do bloco inteiro, qualquer que seja a ordem das metades.
A ideia em uma frase: mesmo peso, pressão média inversamente proporcional à área de apoio; a ordem dos materiais não importa.
Resposta: alternativa C (P = Q > S > R).
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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