UECE 2026.2 — questão 43 de Física

Gabarito AHidrostática — empuxo e flutuação de um corpo compostoVestibular 2026.2 · 1ª fase · Conhecimentos Gerais · Gabarito 1

Enunciado da questão 43 de Física do UECE 2026.2 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Três cilindros homogêneos, de mesma área da base A e mesma altura h, são constituídos de materiais de densidades X, Y e Z, com $X < Y < Z$ . Os cilindros são rigidamente colados, formando um único cilindro de altura total 3h. O conjunto é inserido lentamente e verticalmente em um fluido de densidade D, atingindo, assim, o equilíbrio. Nessa situação, o cilindro de densidade X permanece na parte superior; o de densidade Y, na parte intermediária, e o de densidade Z, na parte inferior. Diante do exposto, a fração do volume total do conjunto que permanece submersa é dada por

A) (X+Y+Z)/(3D).

B) D/(X+Y+Z).

C) (X+Y+Z)/D.

D) D/[3(X+Y+Z)].

(Enunciado: Vestibular UECE 2026.2, 1ª fase — CEV/UECE.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Ceará (UECE) e à sua Comissão Executiva do Vestibular (CEV/UECE).

Resolução comentada

O que a questão pede: que fração do cilindro composto fica abaixo da superfície do fluido.

Passo 1 — o peso do conjunto. Cada cilindro tem volume $V = A\,h$ . Somando as três massas:

$P = (X + Y + Z)\,A\,h\,g$

Passo 2 — o empuxo. É o peso do fluido deslocado, ou seja, do volume submerso $V_s$ :

$E = D\,V_s\,g$

Passo 3 — flutuação: empuxo = peso.

$D\,V_s = (X+Y+Z)\,A\,h$

A fração submersa é $V_s$ dividido pelo volume total, $3Ah$ :

$\frac{V_s}{3Ah} = \frac{X+Y+Z}{3D}$

Outro jeito de ver: a fração submersa de um corpo flutuante é a razão entre a densidade média do corpo e a do fluido. A densidade média aqui é (X + Y + Z)/3, porque os três volumes são iguais.

Conferindo: a ordem dos cilindros (mais leve em cima, mais denso embaixo) não muda a fração submersa; ela só garante que o conjunto flutue em pé, de forma estável. E para flutuar é preciso X + Y + Z < 3D, senão a “fração” passaria de 1.

⚠️ As armadilhas: esquecer o 3 da média, o que dá (X + Y + Z)/D, a alternativa C. Ou inverter a razão (densidade do fluido em cima), o que leva às alternativas B e D.

A ideia em uma frase: fração submersa = densidade média do corpo ÷ densidade do fluido, e aqui a média é (X + Y + Z)/3.

Resposta: alternativa A ((X+Y+Z)/(3D)).

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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