São Camilo 2026 — questão 31 de Física
Enunciado em texto
Uma pequena esfera metálica maciça cai em um tanque que contém água, de densidade constante, e, devido à resistência imposta pela água, afunda em uma trajetória vertical, em movimento uniforme, como mostra a figura.
[Figura: um tanque com água; uma esfera vermelha aparece em várias posições sucessivas ao longo de uma linha vertical tracejada: duas acima da água e quatro dentro dela, igualmente espaçadas. Ao lado, um eixo vertical h, orientado para baixo, com origem 0 na superfície da água.]
Os gráficos que indicam como variam as intensidades do empuxo (E) e da pressão (P) exercidos pela água sobre essa esfera, em função da profundidade (h) da esfera, depois que a esfera está totalmente imersa na água, estão indicados em:
(A) [Gráficos: E × h, uma reta crescente; P × h, uma reta crescente.]
(B) [Gráficos: E × h, uma reta horizontal (E constante); P × h, uma reta horizontal (P constante).]
(C) [Gráficos: E × h, uma reta horizontal (E constante); P × h, uma reta crescente.]
(D) [Gráficos: E × h, uma reta crescente; P × h, uma reta horizontal (P constante).]
(E) [Gráficos: E × h, uma reta decrescente; P × h, uma reta crescente.]
(Enunciado e figura: Vestibular São Camilo 2026, Medicina, Prova II — São Camilo/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário São Camilo e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: como o empuxo e a pressão sobre a esfera mudam enquanto ela desce, já totalmente dentro da água.
Passo 1 — o empuxo. Pelo princípio de Arquimedes, o empuxo é o peso da água deslocada:
Com a esfera toda submersa, o volume imerso é o volume inteiro da esfera, que não muda; a densidade da água é constante (o enunciado garante) e g também. Então E é constante: gráfico horizontal.
Passo 2 — a pressão. Pela lei de Stevin, a pressão da água cresce linearmente com a profundidade:
P cresce em linha reta com h: gráfico de reta crescente. Só a alternativa C combina as duas coisas.
Por que a pressão aumenta mas o empuxo não? O empuxo é a diferença entre a força da água empurrando a esfera por baixo e por cima. Descendo, a pressão aumenta igualmente embaixo e em cima da esfera; a diferença (que depende só da altura da esfera, diâmetro) não muda.
Por que não as outras: (A) e (D) fazem o empuxo crescer com a profundidade; (E) faz ele diminuir; (B) e (D) deixam a pressão constante, contra a lei de Stevin.
⚠️ A armadilha: a alternativa A, raciocinando “mais fundo, mais pressão, então mais empuxo”. O movimento uniforme da esfera também não muda nada aqui: ele só diz que a resistência da água, somada ao empuxo, equilibra o peso.
A ideia em uma frase: a pressão cresce com a profundidade, mas o empuxo depende só do volume submerso e da densidade do líquido: corpo todo imerso, empuxo constante.
Resposta: alternativa C (E constante e P crescendo linearmente).
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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