Humanitas 2026 — questão 37 de Física

Gabarito EHidrostática — empuxo no ar (balão cativo em equilíbrio)Medicina · Prova II · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 37 de Física do Humanitas 2026

Enunciado em texto

A figura mostra um balão de ar quente durante um voo cativo, em um dia sem vento. Nesse tipo de voo, o balão é mantido em repouso acima do solo por estar preso a um conjunto de cordas.

[Foto: um balão de ar quente amarelo, parado no ar a pouca altura, com o cesto preso a cordas que descem, inclinadas, até o chão.]

(www.rvb.com.br. Adaptado.)

Considere que o peso total do balão seja de 58 000 N, que seu volume seja 5 000 m35\,000\ \text{m}^3, que a aceleração gravitacional seja 10 m/s210\ \text{m/s}^2 e que a densidade do ar seja 1,3 kg/m31{,}3\ \text{kg/m}^3. A resultante das forças que as cordas exercem no balão, supostamente de direção vertical e sentido para baixo, tem intensidade de

(A) 3 000 N.

(B) 9 000 N.

(C) 2 000 N.

(D) 4 000 N.

(E) 7 000 N.

(Enunciado e figura: Vestibular Humanitas 2026, Prova II — Humanitas/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências Médicas Humanitas e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto as cordas puxam o balão para baixo para mantê-lo parado.

Passo 1 — o empuxo. O ar em volta empurra o balão para cima com uma força igual ao peso do ar que o balão desloca (princípio de Arquimedes):

E=dar V g=1,3×5 000×10E = d_{\text{ar}}\,V\,g = 1{,}3 \times 5\,000 \times 10

E=65 000 NE = 65\,000\ \text{N}

Passo 2 — equilíbrio. O balão está em repouso: para cima, só o empuxo; para baixo, o peso e a resultante das cordas, T.

E=P+TE = P + T

T=65 000−58 000=7 000 NT = 65\,000 - 58\,000 = 7\,000\ \text{N}

Faz sentido: o empuxo é maior que o peso, então sem as cordas o balão subiria. As cordas seguram esse “excesso” de 7 000 N.

⚠️ A armadilha: achar que as cordas sustentam o peso do balão, como se ele estivesse pendurado. É o contrário: o empuxo mais que sustenta o balão, e as cordas puxam para baixo apenas a diferença entre empuxo e peso.

A ideia em uma frase: balão cativo em repouso: empuxo para cima = peso + tração das cordas para baixo.

Resposta: alternativa E (7 000 N).

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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