UFRGS 2015 — questão 10 de Física

Gabarito BHidrostática — peso e empuxoConcurso Vestibular · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 10 de Física do UFRGS 2015

Enunciado em texto

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Dois objetos, R e S, cujos volumes são iguais, são feitos do mesmo material. R tem a forma cúbica e S a forma esférica. Se R é maciço e S é oco, seus respectivos pesos PRP_R e PSP_S são tais que ......... . Quando mantidos totalmente submersos em água, a força de empuxo ERE_R exercida sobre R é ........ força de empuxo ESE_S exercida sobre S.

(A) PR>PSP_R > P_S – maior do que a

(B) PR>PSP_R > P_S – igual à

(C) PR>PSP_R > P_S – menor do que a

(D) PR=PSP_R = P_S – maior do que a

(E) PR=PSP_R = P_S – igual à

(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2015, 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: comparar os pesos e os empuxos de dois objetos de mesmo volume externo, um maciço e outro oco.

Passo 1 — os pesos. Os dois são do mesmo material e ocupam o mesmo volume, mas S é oco: tem menos material dentro. Menos material, menos massa, menos peso: PR>PSP_R > P_S.

Passo 2 — os empuxos. Pelo princípio de Arquimedes, o empuxo é o peso da água deslocada:

E=ρaˊgua Vsub gE = \rho_{\text{água}}\,V_{\text{sub}}\,g

Totalmente submersos, os dois deslocam o mesmo volume de água (o volume externo, que é igual). O empuxo não depende do que há dentro do corpo, nem da forma: ER=ESE_R = E_S.

⚠️ A armadilha: achar que o corpo mais pesado (ou o maciço) recebe mais empuxo, a alternativa A. O empuxo só “enxerga” o volume de água deslocado.

A ideia em uma frase: o peso depende de quanto material o corpo tem; o empuxo, só do volume que ele ocupa dentro do líquido.

Resposta: alternativa B (PR>PSP_R > P_S – igual à).

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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