FMABC 2023 — questão 55 de Física
Enunciado em texto
De dentro de um bote que flutuava em uma lagoa de águas tranquilas, um pescador deixou cair um martelo na água, que afundou até tocar o fundo da lagoa. Enquanto afundava, o martelo ficou sujeito ao empuxo e à pressão exercidos pela água da lagoa sobre ele. Desde que o martelo ficou completamente imerso até chegar ao fundo da lagoa,
(A) as intensidades do empuxo e da pressão permaneceram constantes.
(B) as intensidades do empuxo e da pressão aumentaram.
(C) a intensidade do empuxo permaneceu constante, mas a intensidade da pressão diminuiu.
(D) a intensidade do empuxo aumentou, mas a intensidade da pressão permaneceu constante.
(E) a intensidade do empuxo permaneceu constante, mas a intensidade da pressão aumentou.
(Enunciado: Vestibular FMABC 2023, 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: como variam o empuxo e a pressão sobre o martelo enquanto ele desce, já todo debaixo d’água.
Passo 1 — o empuxo. Pelo princípio de Arquimedes, o empuxo é o peso do líquido deslocado:
Com o martelo inteiro submerso, o volume imerso é o volume do próprio martelo, e não muda mais. A densidade da água e g também não mudam. Logo, o empuxo fica constante, não importa a profundidade.
Passo 2 — a pressão. Pela lei de Stevin, a pressão num ponto do líquido cresce com a profundidade h:
Quanto mais fundo o martelo, maior a pressão sobre ele. Logo, a pressão aumenta.
Por que os dois se comportam diferente: o empuxo vem da diferença de pressão entre a parte de baixo e a de cima do martelo. Ao descer, as duas pressões aumentam juntas, na mesma quantidade, e a diferença entre elas (que só depende da altura do martelo) fica igual.
⚠️ A armadilha: pensar que, se a pressão aumenta, o empuxo também aumenta (alternativa B). O empuxo depende da diferença de pressão entre baixo e cima, e não do valor da pressão.
A ideia em uma frase: corpo todo submerso: o empuxo não depende da profundidade, mas a pressão cresce com ela.
Resposta: alternativa E.
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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