PUC-SP 2016 — questão 59 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a carga de cada caminhão, sabendo quanto a balsa afundou.

Passo 1 — o volume de água deslocado. A balsa tem base quadrada de 10 m × 10 m e está submersa 0,40 m:

$$V = 10 \times 10 \times 0{,}40 = 40\ \text{m}^3$$

Passo 2 — a massa total que a água sustenta. A balsa flutua em equilíbrio: o empuxo iguala o peso total. Como $E = d_{\text{água}} V g$ e $P = Mg$, a massa total é a massa de água deslocada (1 g/cm³ = 1 000 kg/m³):

$$M = 1000 \times 40 = 40\,000\ \text{kg}$$

Passo 3 — descontar o que não é carga.

$$M_{\text{carga}} = 40\,000 - 10\,000$$

$${}- 2 \times 10\,000$$

$$M_{\text{carga}} = 10\,000\ \text{kg}$$

Dividida igualmente entre os dois caminhões: 5 000 kg cada.

⚠️ A armadilha: parar na carga total, 10 000 kg, que não está nas alternativas, ou esquecer a massa da balsa: $(40\,000 - 20\,000)/2 = 10\,000$ kg por caminhão, também fora. A pergunta é a carga de cada caminhão.

A ideia em uma frase: corpo flutuando: a massa total sustentada é igual à massa da água deslocada.

Resposta: alternativa D (5 000 kg).