PUC-RS 2022 — questão 33 de Física
Enunciado em texto
A figura que segue apresenta dois recipientes com capacidades máximas de 1000 mL, contendo cada um, respectivamente, 700 mL de água e 700 mL de azeite. Duas bolinhas idênticas de isopor são postas a flutuar nesses recipientes e estão em equilíbrio estático.
[Figura: dois recipientes iguais, (1) com água e (2) com azeite, cada um com uma bolinha de isopor flutuando na superfície. No recipiente 2 o nível do líquido aparece um pouco mais alto que no 1.]
A partir das condições apresentadas, assinale a alternativa correta.
(A) No recipiente 1, a maior parte da bolinha está para fora da água, pois o módulo empuxo é maior do que o peso da bolinha.
(B) O nível do recipiente 2 está mais elevado do que o do 1, pois o peso da bolinha é maior do que o módulo do empuxo exercido sobre ela.
(C) O nível do recipiente 2 está mais elevado, pois o azeite é mais denso do que a água.
(D) Nas duas situações, o peso da bolinha é igual ao módulo do empuxo exercido sobre ela.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2022 (Verão) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: a relação certa entre peso, empuxo e nível do líquido nos dois recipientes.
Passo 1 — flutuando em equilíbrio. As bolinhas estão paradas, boiando: a resultante é zero, e o empuxo é igual ao peso, nos dois recipientes. A alternativa D é correta.
Passo 2 — por que o nível do azeite fica mais alto. O empuxo é o mesmo nos dois casos (). O azeite é menos denso que a água (por isso fica por cima dela numa salada). Então, para dar o mesmo empuxo, a bolinha precisa deslocar um volume maior de azeite: afunda mais e o nível sobe mais.
Por que não as outras:
• (A): o empuxo não é maior que o peso; se fosse, a bolinha subiria. A bolinha boia muito alta na água porque o isopor é bem menos denso que ela, mas o empuxo é igual ao peso.
• (B): se o peso fosse maior que o empuxo, a bolinha afundaria até o fundo.
• (C): o nível está mais alto, mas o motivo está trocado: o azeite é menos denso que a água.
⚠️ A armadilha: achar que, se um corpo boia “bem para fora”, é porque o empuxo é maior que o peso. Em equilíbrio, eles são sempre iguais; o que muda é o volume submerso.
A ideia em uma frase: todo corpo boiando em equilíbrio tem empuxo igual ao peso; em líquido menos denso ele afunda mais para conseguir esse empuxo.
Resposta: alternativa D.
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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