UEL 2025 — questão 11 de Física
Enunciado em texto
A tirinha a seguir mostra Calvin tentando entender um assunto de Física.
[Tirinha em quatro quadros. 1º quadro: Calvin pergunta ao pai, que está sentado ao computador: “POR QUE O GELO FLUTUA?”. 2º quadro: o pai responde, com o dedo em riste: “PORQUE É GELADO. O GELO PRECISA SE AQUECER, DAÍ ELE VAI PRA PARTE DE CIMA DOS LÍQUIDOS PARA PODER FICAR MAIS PERTO DO SOL.” 3º quadro: Calvin pergunta “ISSO É VERDADE?” e o pai, de costas, digitando, responde “PESQUISE E DESCUBRA.” 4º quadro: Calvin, indo embora, diz “EU DEVIA ERA PESQUISAR ANTES DE FALAR COM VOCÊ.” e o pai, lendo um papel, responde “FALANDO COMIGO VOCÊ APRENDE MUITO.”]
Calvin and Hobbes. Bill Watterson
Com base na tirinha e nos conhecimentos sobre Termodinâmica e Fluidos, assinale a alternativa correta.
a) A densidade da água salgada é maior do que a da água doce, portanto, nos oceanos, o gelo flutua com 10% do seu volume submerso.
b) Um fragmento de gelo flutua sobre a água, pois sua densidade nessa condição é menor que a densidade da água líquida.
c) No congelador, a garrafa de vidro comum cheia de água e fechada se quebra quando a água atinge a temperatura de −4°C.
d) A observação do pai de Calvin está correta, pois, para que flutue, é preciso que o gelo esteja mais próximo de uma fonte de calor.
e) O fenômeno anômalo da água ocorre porque a soma total das quantidades de calor recebida pela água deve ser diferente de zero.
(Enunciado e figura: Vestibular UEL 2025, 1ª fase — COPS/UEL.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Londrina (UEL) e à sua Coordenadoria de Processos Seletivos (COPS/UEL).
Resolução comentada
O que a questão pede: a explicação física correta para o gelo flutuar (a do pai do Calvin, claro, é piada).
Passo 1 — quando um corpo flutua. Um corpo maciço flutua num líquido quando é menos denso que ele: o empuxo consegue equilibrar o peso com só uma parte do volume submersa.
Passo 2 — o caso da água. A água é uma exceção: ao congelar, as moléculas se organizam num cristal (mantido pelas ligações de hidrogênio) mais “aberto”, que ocupa mais volume que a água líquida. Por isso o gelo tem densidade de cerca de 0,92 g/cm³, menor que a da água líquida (cerca de 1,0 g/cm³), e flutua. É a alternativa B.
Por que não as outras:
• (A) A primeira parte é verdadeira (a água salgada é mais densa), mas a conta não fecha. No equilíbrio, a fração submersa é a razão entre as densidades:
Ou seja, cerca de 90% do gelo fica submerso; só uns 10% ficam para fora (é a famosa “ponta do iceberg”).
• (C) A garrafa quebra porque a água dilata ao congelar, e a água pura congela a 0 °C, não a −4 °C. (O número “4” da água costuma aparecer em +4 °C, temperatura em que a água líquida tem densidade máxima.)
• (D) É a piada da tirinha: flutuar não tem nada a ver com “ficar perto do Sol”. Depende só da comparação entre densidades.
• (E) O comportamento anômalo (a água se contrair ao ser aquecida de 0 °C a 4 °C e dilatar ao congelar) vem da estrutura das moléculas e das ligações de hidrogênio, não de um “saldo de calor diferente de zero”.
⚠️ A armadilha: a (A), que começa com uma verdade e termina trocando “submerso” por “emerso”. Leia a frase até o fim.
A ideia em uma frase: o gelo flutua porque é menos denso que a água líquida — a água dilata ao congelar.
Resposta: alternativa B (o gelo é menos denso que a água líquida).
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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