UNEMAT 2006 (2º semestre) — questão 9 de Física
Enunciado em texto
Analise as afirmativas abaixo.
I. A força de empuxo sobre um copo maciço de vidro, totalmente submerso na água e cheio (de água), é igual a soma das forças de empuxo que sofreriam os cacos deste copo, se ele quebrasse dentro da água.
II. A força de empuxo sobre uma pedra de formato irregular, totalmente submersa na água e suspensa por um fio de massa desprezível, é maior do que a força de empuxo sobre a mesma pedra quando livre do fio e depositada no fundo do recipiente.
III. A força de empuxo que sofre um barco de alumínio, que flutua sobre a água, é maior do que a que sofreria o mesmo barco totalmente submerso na água.
IV. Um submarino está completamente submerso, em repouso, sem tocar o fundo do mar. O módulo do empuxo exercido pela água no submarino é menor que o peso do submarino.
Assinale a alternativa CORRETA.
(A) As afirmativas II e III são falsas.
(B) As afirmativas I e II são verdadeiras.
(C) As afirmativas II e III são verdadeiras.
(D) As afirmativas II e IV são falsas.
(E) As afirmativas I e IV são verdadeiras.
(Enunciado: Concurso Vestibular UNEMAT 2006/2 — Unemat.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar quatro afirmações sobre empuxo e achar a alternativa que as descreve corretamente.
A ferramenta: pelo princípio de Arquimedes, o empuxo sobre um corpo é o peso do líquido que ele desloca:
O que importa é o volume submerso, e só ele.
I — verdadeira. Com o copo cheio de água e todo submerso, o volume de água deslocado é só o do vidro (a água de dentro é a própria água do recipiente). Quebrado, os cacos têm, juntos, o mesmo volume de vidro. Mesmo volume deslocado, mesmo empuxo total.
II — falsa. Nos dois casos a pedra está inteira debaixo da água, com o mesmo volume. O empuxo é o mesmo. O que muda são as outras forças: pendurada, a tração do fio ajuda a sustentá-la; no fundo, é a força normal do piso que ajuda.
III — verdadeira. Flutuando, o barco desloca água suficiente para equilibrar todo o seu peso (E = P). Afundado e cheio de água, ele só desloca o volume do próprio alumínio, que é bem pequeno; como o alumínio é mais denso que a água, esse empuxo é menor que o peso (é por isso que o barco afundado vai ao fundo). Logo, flutuando o empuxo é maior.
IV — falsa. O submarino está em repouso, sem tocar o fundo: só atuam o peso e o empuxo, que precisam se equilibrar. O empuxo é igual ao peso, não menor.
Juntando: I e III verdadeiras; II e IV falsas. A única alternativa compatível é a D. A A diz que a III é falsa; a B e a C dizem que a II é verdadeira; a E diz que a IV é verdadeira.
⚠️ A armadilha: achar que a pedra pendurada “recebe mais empuxo” (II) porque parece mais leve no fio. Ela parece mais leve por causa do empuxo, mas o empuxo é o mesmo apoiada no fundo; quem muda é a força de contato.
A ideia em uma frase: empuxo depende só do volume submerso; se o corpo está em equilíbrio só com peso e empuxo, os dois são iguais.
Resposta: alternativa D (II e IV são falsas).
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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