UFRGS 2013 — questão 9 de Física
Enunciado em texto
Uma esfera maciça de aço está suspensa em um dinamômetro, por meio de um fio de massa desprezível, e todo este aparato está imerso no ar. A esfera, ainda suspensa ao dinamômetro, é então mergulhada completamente num líquido de densidade desconhecida. Nesta situação, a leitura do dinamômetro sofre uma diminuição de 30% em relação à situação inicial. Considerando a densidade do aço igual a 8 g/cm³, a densidade do líquido, em g/cm³, é aproximadamente
(A) 1,0.
(B) 1,1.
(C) 2,4.
(D) 3,0.
(E) 5,6.
(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2013, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: a densidade do líquido, a partir da queda de 30% na leitura do dinamômetro.
Passo 1 — o que o dinamômetro mede. No ar (desprezando o pequeno empuxo do ar), ele mede o peso P. No líquido, o empuxo E ajuda a segurar a esfera, e a leitura cai para P − E. A diminuição da leitura é o empuxo:
Passo 2 — escrever os dois com densidades. A esfera está totalmente mergulhada, então o volume de líquido deslocado é o volume V da esfera:
⚠️ A armadilha: usar os 70% que sobraram na leitura em vez dos 30% que sumiram: 0,70 × 8 = 5,6, a alternativa E. A leitura final é o peso aparente; o empuxo é a diferença.
A ideia em uma frase: a perda de leitura do dinamômetro é o empuxo, e com o corpo todo mergulhado E/P = ρ do líquido/ρ do corpo.
Resposta: alternativa C (2,4 g/cm³).
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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