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UNIVESP – Questão 52

Guimarães — Fri, 14 Apr 2023 00:19:01 +0000

Ao flutuar nas águas de um lago, certa canoa, quando desocupada, fica sujeita à ação de uma força de empuxo de intensidade igual a 400 N. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², quando essa mesma canoa é ocupada por duas pessoas de 70 kg cada uma e flutua nas águas desse mesmo lago, ela sofre a ação de uma força de empuxo de intensidade igual a

(A) 540 N.
(B) 1 100 N.
(C) 1 400 N.
(D) 1 800 N.
(E) 5 400 N.

Solução:

Aqui temos a canoa vazia, em que a força peso é igual ao empuxo.

Veja a resolução das questões desta prova, aqui!

$$P_{c} = E_{1} \longrightarrow P_{c} = 400\, N$$

Quando as pessoas sobem na canoa, temos um novo empuxo para a força peso da canoa somado à fora peso das pessoas.

$$P_{c} + P_{p} = E_{2} \longrightarrow 400 + 2\cdot 70\cdot 10 = E_{2} \longrightarrow E_{2} = 1800\, N$$

Resposta: letra D.

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Unesp 2012 – 1ª Fase – Q. 77

Guimarães — Tue, 12 Jul 2022 20:53:16 +0000

A maioria dos peixes ósseos possui uma estrutura chamada vesícula gasosa ou bexiga natatória, que tem a função de ajudar na flutuação do peixe. Um desses peixes está em repouso na água, com a força peso, aplicada pela Terra, e o empuxo, exercido pela água, equilibrando-se, como mostra a figura 1. Desprezando a força exercida pelo movimento das nadadeiras, considere que, ao aumentar o volume ocupado pelos gases na bexiga natatória, sem que a massa do peixe varie significativamente, o volume do corpo do peixe também aumente. Assim, o módulo do empuxo supera o da força peso, e o peixe sobe (figura 2).

Na situação descrita, o módulo do empuxo aumenta, porque

(A) é inversamente proporcional à variação do volume do corpo do peixe.
(B) a intensidade da força peso, que age sobre o peixe, diminui significativamente.
(C) a densidade da água na região ao redor do peixe aumenta.
(D) depende da densidade do corpo do peixe, que também aumenta.
(E) o módulo da força peso da quantidade de água deslocada pelo corpo do peixe aumenta.

Confira outras questões dessa prova!

Solução:

O empuxo é diretamente proporcional ao volume de fluido deslocado.

$$E = d_{a}\cdot V_{deslc}\cdot g$$

Se o volume do peixe aumenta, ele desloca mais volume de água, portanto o empuxo sobre ele aumenta também. Isso significa que a força peso da quantidade de água deslocada será maior.

Resposta: letra E.

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UNESP 2012/2 – 1ª Fase – Q.79

Guimarães — Tue, 12 Jul 2022 01:15:12 +0000

Duas esferas, A e B, maciças e de mesmo volume, são totalmente imersas num líquido e mantidas em repouso pelos fios mostrados na figura. Quando os fios são cortados, a esfera A desce até o fundo do recipiente e a esfera B sobe até a superfície, onde passa a flutuar, parcialmente imersa no líquido.

Sendo $$P_{A}$$ e $$P_{B}$$ os módulos das forças Peso de A e B, e $$E_{A}$$ e $$E_{B}$$ os módulos das forças Empuxo que o líquido exerce sobre as esferas quando elas estão totalmente imersas, é correto afirmar que

(A) $$P_{A}$$ < $$P_{B}$$ e $$E_{A}$$ = $$E_{B}$$.
(B) $$P_{A}$$ < $$P_{B}$$ e $$E_{A}$$ < $$E_{B}$$.
(C) $$P_{A}$$ > $$P_{B}$$ e $$E_{A}$$ > $$E_{B}$$.
(D) $$P_{A}$$ > $$P_{B}$$ e $$E_{A}$$ < $$E_{B}$$.
(E) $$P_{A}$$ > $$P_{B}$$ e $$E_{A}$$ = $$E_{B}$$.

Solução:

Nós temos as massas em função do volume como segue.

$$m_{A} = d_{A}\cdot V$$

$$m_{B} = d_{B}\cdot V$$

Os pesos das bolas podem ser escritos da seguinte forma.

$$P_{A} = m_{A}\cdot g \longrightarrow P_{A} = d_{A}\cdot V\cdot g$$

$$P_{B} = m_{B}\cdot g \longrightarrow P_{B} = d_{B}\cdot V\cdot g$$

Como volume e gravidade são iguais para os dois, o peso de A é maior pois a densidade A é maior, já que a bola afunda. O peso B é menor, pois a densidade B é menor, já que ele flutua. Portanto

$$P_{A} > P_{B}$$

O empuxo depende apenas da densidade do fluido, da gravidade e do volume deslocado de líquido. Como estamos considerando os dois objetos completamente submersos e os dois têm o mesmo volume, o empuxo será o mesmo.

$$E_{A} = E_{B}$$

Resposta: letra E.

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UNESP 2015 – 1ª Fase – Q. 77

Guimarães — Tue, 14 Jun 2022 18:45:30 +0000

As figuras 1 e 2 representam uma pessoa segurando uma pedra de 12 kg e densidade $$2\cdot 10^{3}\, kg/m^{3}$$, ambas em repouso em relação à água de um lago calmo, em duas situações diferentes. Na figura 1, a pedra está totalmente imersa na água e, na figura 2, apenas um quarto dela está imerso. Para manter a pedra em repouso na situação da figura 1, a pessoa exerce sobre ela uma força vertical para cima, constante e de módulo $$F_{1}$$. Para mantê-la em repouso na situação da figura 2, exerce sobre ela uma força vertical para cima, constante e de módulo $$F_{2}$$.

Considerando a densidade da água igual a $$10^{3}\, kg/m^{3}$$ e $$g = 10 m/s^{2}$$, é correto afirmar que a diferença $$F_{2} – F_{1}$$, em newtons, é igual a

(A) 60.
(B) 75.
(C) 45.
(D) 30.
(E) 15.

Confira nossa lista de Exercícios de Força Peso

Solução:

Na figura 1, a força peso aponta para baixo, enquanto a força $$F_{1}$$ e o empuxo apontam para cima. Como a pedra está em repouso, as forças se igualam

\[E_{1} + F_{1} = P \longrightarrow d\cdot g\cdot V + F_{1} = m\cdot g \longrightarrow 10^{3}\cdot 10\cdot \frac{12}{2\cdot 10^{3}} + F_{1} = 12\cdot 10 \longrightarrow F_{1} = 60\, N\]

Na figura 2, a força peso aponta para baixo, enquanto a força $$F_{2}$$ e o empuxo apontam para cima. Como a pedra está em repouso, as forças se igualam

\[E_{2} + F_{2} = P \longrightarrow d\cdot g\cdot \frac{V}{4} + F_{2} = m\cdot g \longrightarrow 10^{3}\cdot 10\cdot \frac{12}{4\cdot 2\cdot 10^{3}} + F_{2} = 12\cdot 10 \longrightarrow F_{2} = 105\, N\]

Portanto $$F_{2} – F_{1} = 105 – 60 = 45\, N$$

Resposta: letra C.

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FUVEST 2016 – Q. 30 (Física)

Guimarães — Tue, 01 Feb 2022 18:16:45 +0000

Um objeto homogêneo colocado em um recipiente com água tem 32% de seu volume submerso; já em um recipiente com óleo, tem 40% de seu volume submerso. A densidade desse óleo, em $$g/cm^{3}$$, é

a) 0,32
b) 0,40
c) 0,64
d) 0,80
e) 1,25

Note e adote:
Densidade da água = $$1\, g/cm^{3}$$

Solução:

Podemos dizer que, na situação da água, o equilíbrio de forças é $$E_{a} = P \longrightarrow d_{a}\cdot g\cdot 0,32\cdot V = P$$.

Já na situação do óleo temos $$E_{o} = P \longrightarrow d_{o}\cdot g\cdot 0,4\cdot V = P$$.

Podemos dizer, então, que

\[E_{a} = E_{o} \longrightarrow d_{a}\cdot g\cdot 0,32\cdot V = d_{o}\cdot g\cdot 0,4\cdot V \longrightarrow d_{o} = 0,8\, g/cm^{3}\]

Resposta: letra D.

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PUC – Campinas 2022 – Q. 31

Guimarães — Mon, 15 Nov 2021 18:12:09 +0000

Um cilindro de aço, de densidade 7,8 g/cm³ e volume 30 cm³, está suspenso por um fio inextensível e de peso desprezível. Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s², a diferença entre as tensões sobre esse fio, em newtons, quando o cilindro está suspenso no ar e quando está totalmente submerso em um líquido de densidade 0,8 g/cm³, é:

(A) 0,18
(B) 0,24
(C) 1,80
(D) 2,10
(E) 2,34

Confira outras questões dessa prova

Solução:

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UNESP 2016 Meio do Ano (1ª fase) – Q. 78 (Física)

Guimarães — Wed, 03 Nov 2021 19:59:14 +0000

Questão

Um filhote de cachorro cochila dentro de uma semiesfera de plástico de raio 10 cm, a qual flutua em uma piscina de águas paradas, totalmente submersa e em equilíbrio, sem que a água entre nela.

Desprezando a massa da semiesfera, considerando a densidade da água da piscina igual a $$10^{3}\, kg/m^{3}$$, $$g = 10\, m/s^{2}$$, π = 3 e sabendo que o volume de uma esfera de raio R é dado pela expressão $$V = \frac{4\cdot\pi\cdot R^{3}}{3}$$, é correto afirmar que a massa do cachorro, em kg, é igual a
(A) 2,5.
(B) 2,0.
(C) 3,0.
(D) 3,5.
(E) 4,0.

Solução:

Segundo a figura abaixo, como a semiesfera está em equilíbrio, podemos dizer que \[P = E \longrightarrow m\cdot g = d\cdot g\cdot V \longrightarrow m = 10^{3}\cdot \frac{4\cdot 3\cdot 0,1^{3}}{3}\cdot \frac {1}{2} \longrightarrow m = 2\, kg\] Resposta: letra B.

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Unicamp 2019 – 1ª Fase – Q.39

Guimarães — Fri, 14 May 2021 18:33:07 +0000

Em uma pescaria é utilizada uma linha com boia e anzol. Inicialmente, na posição de espera, a linha acima da boia mantém-se frouxa e a boia flutua, ficando com 1/3 do seu volume submerso (figura 1). Quando o peixe é fisgado, a boia é puxada, ficando totalmente submersa e momentaneamente parada; simultaneamente, a linha que a une ao anzol fica esticada verticalmente (figura 2). A parte superior da linha, acima da boia, mantém-se frouxa. Nessa situação, quanto vale o módulo da tensão da linha que une a boia ao anzol? Despreze as massas da linha e do anzol, bem como o atrito viscoso com a água.

a) O peso da boia.
b) O dobro do peso da boia.
c) O peso do peixe menos o peso da boia.
d) O peso do peixe menos o dobro do peso da boia.

Solução:

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UNICAMP 2014 (1ª Fase) – Q. 34 (Física)

Guimarães — Tue, 26 Jul 2016 04:47:21 +0000

Uma boia de sinalização marítima muito simples pode ser construída unindo-se dois cilindros de mesmas dimensões e de densidades diferentes, sendo um de densidade menor e outro de densidade maior que a da água, tal como esquematizado na figura abaixo. Submergindo-se totalmente esta boia de sinalização na água, quais serão os pontos efetivos mais prováveis de aplicação das forças Peso e Empuxo?

a) Peso em C e Empuxo em B.
b) Peso em B e Empuxo em B.
c) Peso em C e Empuxo em A.
d) Peso em B e Empuxo em C.

Confira nossa lista de Exercícios de Força Peso

Solução:

Como a densidade do lado mais escuro é maior, ele possui mais massa em um mesmo volume, portanto este lado é mais “pesado”. Logo a força Peso estará deslocada para esse lado, ou seja, no ponto C. Já o empuxo depende somente do volume de água deslocada. Como os dois lados tem volumes iguais e deslocam a mesma quantidade de água, a força Empuxo estará aplicada no centro, ou seja, em B.

Resposta: letra A.

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