UEM 2011 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 8 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: usar o equilíbrio de um corpo flutuando (empuxo = peso).

Passo 1 — volume submerso: 20% da altura fica fora, então 80% (8 cm) fica dentro da água:

$$V_{\text{sub}} = 20 \times 8 = 160\ \text{cm}^3$$

(01) Verdadeira. O volume deslocado é $160 = 1{,}6 \times 10^2$ cm³.

(02) Verdadeira. Com a água a 1 g/cm³, a água deslocada tem massa 160 g = 0,16 kg:

$$E = 0{,}16 \times 10 = 1{,}6\ \text{N}$$

(04) Falsa. Flutuando em equilíbrio, $P = E = 1{,}6$ N, e não 1,8 N.

(08) Verdadeira. $m = P/g = 1{,}6/10 = 0{,}16$ kg = 160 g.

(16) Verdadeira. O volume total é $20 \times 10 = 200$ cm³:

$$d = \frac{160}{200} = 0{,}8\ \text{g/cm}^3$$

(Atalho: a fração submersa, 80%, é igual à razão entre a densidade do corpo e a da água.)

⚠️ A armadilha: usar a parte de fora (20%) ou o volume inteiro no empuxo. O empuxo vem só do volume submerso.

A ideia em uma frase: corpo flutuando: peso = empuxo, e a fração submersa é d_corpo/d_líquido.

Resposta: soma 27 (01 + 02 + 08 + 16).