FMABC 2021 — questão 54 de Física
Enunciado em texto
Um bloco de chumbo foi colocado em um recipiente contendo água, como mostra a figura.
[Figura: um recipiente aberto com água; um bloco de chumbo cinza está apoiado no fundo, à direita, totalmente submerso. À esquerda, no fundo do recipiente e longe do bloco, está o ponto Q.]
Após a introdução do bloco no recipiente, a pressão hidrostática exercida pela água contida no recipiente sobre o ponto Q, indicado na figura, em relação à pressão hidrostática que era exercida no mesmo ponto antes de o bloco ser colocado no recipiente é
(A) maior, pois a elevação do nível da água aumenta a pressão hidrostática na superfície inferior do recipiente.
(B) igual, pois o ponto Q está fora da região em que o bloco se apoia.
(C) menor, pois parte da pressão da água passa a atuar sobre o bloco, aplicando a força de empuxo.
(D) igual, pois a quantidade de água no recipiente permaneceu a mesma.
(E) maior, pois a pressão exercida pelo peso do bloco se estende por toda a superfície inferior do recipiente.
(Enunciado e figura: Vestibular FMABC 2021, Medicina, Prova de Conhecimentos Gerais — FMABC/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário FMABC e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: se a pressão da água no ponto Q, no fundo, mudou depois que o bloco foi colocado, e por quê.
Passo 1 — a lei de Stevin. A pressão hidrostática num ponto depende só da densidade do líquido, de g e da profundidade do ponto em relação à superfície livre:
Não importa a quantidade de água nem o formato do recipiente; importa a altura da coluna de água acima do ponto.
Passo 2 — o que o bloco muda. O bloco submerso ocupa um volume que antes era da água. A água é deslocada para cima e o nível sobe. Q continua no fundo, então a profundidade h de Q aumentou, e a pressão hidrostática em Q também.
Por que não as outras:
• (B) e (D): a pressão não depende de Q estar longe do bloco nem da quantidade de água, e sim da profundidade, que aumentou;
• (C): o empuxo não “rouba” pressão do resto do líquido; ele é o resultado da própria diferença de pressões nas faces do bloco;
• (E): o peso do bloco é sustentado pelo fundo na região onde ele se apoia (junto com o empuxo); ele não se “espalha” pela água. O aumento em Q vem só da subida do nível.
⚠️ A armadilha: marcar a alternativa D, pensando “a água é a mesma, então a pressão é a mesma”. A pressão hidrostática não depende da quantidade de líquido, e sim da altura da coluna sobre o ponto.
A ideia em uma frase: pela lei de Stevin, só a profundidade importa: o bloco faz o nível subir, e a pressão no fundo aumenta.
Resposta: alternativa A (maior, porque o nível da água subiu).
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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