PUC-PR 2016 — questão 48 de Física
Enunciado em texto
A mina naval, ou mina submarina, é um artefato explosivo, em geral, estacionário, que é ativado ao toque de uma pessoa, veículo ou embarcação. Geralmente, em forma esférica ou ovalada, as minas contêm ar suficiente em seu interior para flutuar. Um cabo ancorado no leito do mar mantém a mina submersa até a profundidade desejada. Considere uma mina submarina esférica de volume 4,0 m³ e massa 300 kg. A mina fica ancorada verticalmente por meio de um cabo de massa desprezível. Determine a intensidade da força de tração aplicada pelo cabo à mina. Considere g = 10 m/s² e a densidade absoluta da água como 1000 kg/m³.
(A) 32 kN.
(B) 35 kN.
(C) 37 kN.
(D) 40 kN.
(E) 43 kN.
(Enunciado: Vestibular PUCPR 2016 (Verão) — PUCPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: a tração no cabo que segura a mina totalmente submersa.
Passo 1 — as forças na mina. Para cima, o empuxo; para baixo, o peso e a tração do cabo (que está preso ao fundo e puxa a mina para baixo). Em equilíbrio:
Passo 2 — empuxo e peso. Toda submersa, a mina desloca 4,0 m³ de água:
Passo 3 — a tração:
⚠️ A armadilha: responder só o empuxo, 40 kN (alternativa D), ou somar peso e empuxo, 43 kN (alternativa E). O cabo puxa para baixo e compensa só o que sobra do empuxo depois de descontado o peso.
A ideia em uma frase: um corpo mais leve que a água, preso ao fundo, puxa o cabo com a diferença entre o empuxo e o peso.
Resposta: alternativa C (37 kN).
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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