UEM 2021 (Conhecimentos Específicos) — questão 33 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: usar a condição de flutuação (empuxo = peso) para achar a densidade de cada fluido.

Passo 1 — flutuação: o cubo flutua parado, então o empuxo iguala o peso nos dois fluidos. Em gramas: a massa de fluido deslocado é 900 g.

$$\rho_{\text{fluido}} \cdot V_{\text{sub}} = 900\ \text{g}$$

Passo 2 — fluido A (submerso: $10 \times 10 \times 8 = 800$ cm³):

$$\rho_A = \frac{900}{800} = 1{,}125\ \text{g/cm}^3$$

Passo 3 — fluido B (submerso: $10 \times 10 \times 6 = 600$ cm³):

$$\rho_B = \frac{900}{600} = 1{,}5\ \text{g/cm}^3$$

(01) Verdadeira. É o princípio de Arquimedes.

(02) Falsa. Nos dois casos o cubo flutua em equilíbrio, então o empuxo é igual ao peso, 9 N (com $g = 10$ m/s²), nos dois. O fluido B, mais denso, consegue isso com menos volume submerso.

(04) Verdadeira. $\rho_A = 1{,}125$ g/cm³.

(08) Falsa. $\rho_B = 1{,}5$ g/cm³.

(16) Falsa. A densidade do cubo é $\frac{900}{1000} = 0{,}9$ g/cm³, menor que a da água: ele flutuaria, com 9 cm submersos.

⚠️ A armadilha: na (02), achar que, por afundar mais em A, o empuxo em A é maior (ou menor). Flutuando em equilíbrio, o empuxo é sempre igual ao peso; muda só o volume submerso.

A ideia em uma frase: corpo flutuando: empuxo = peso, e a fração submersa é a razão entre a densidade do corpo e a do fluido.

Resposta: soma 05 (01 + 04).