UFRGS 2014 — questão 9 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: o peso de A e de B em função do peso de C.

Passo 1 — em equilíbrio, peso = empuxo. Cada bloco está parado na água, então o empuxo equilibra o peso. E o empuxo é o peso da água deslocada, proporcional ao volume submerso: $E = \rho_{\text{água}}\,g\,V_{\text{sub}}$.

Passo 2 — o bloco C. Totalmente submerso e em equilíbrio (sem tocar o fundo), desloca o volume V inteiro:

$$P = \rho\,g\,V$$

Passo 3 — os blocos A e B, de mesmo volume V:

$$A:\ \tfrac{3}{4}\ \text{fora} \Rightarrow V_{\text{sub}} = \tfrac{V}{4} \Rightarrow P_A = \tfrac{P}{4}$$

$$B:\ \tfrac{1}{4}\ \text{fora} \Rightarrow V_{\text{sub}} = \tfrac{3V}{4} \Rightarrow P_B = \tfrac{3P}{4}$$

⚠️ A armadilha: confundir a fração fora da água com a fração submersa. O empuxo depende da parte que está dentro: A, com ¾ para fora, tem só ¼ submerso.

A ideia em uma frase: quem flutua tem peso igual ao empuxo, e o empuxo é proporcional ao volume submerso.

Resposta: alternativa B (P/4 e 3P/4).