UNESP 2015 – 1ª Fase – Q. 77

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 $$g=10m/s^2$$, 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

$$E_1+F_1=P⟶d\cdot g\cdot V+F_1=m\cdot g⟶{10}^3\cdot 10\cdot \frac{12}{2\cdot {10}^3}+F_1=12\cdot 10⟶F_1=60N$$

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

$$E_2+F_2=P⟶d\cdot g\cdot \frac{V}{4}+F_2=m\cdot g⟶{10}^3\cdot 10\cdot \frac{12}{4\cdot 2\cdot {10}^3}+F_2=12\cdot 10⟶F_2=105N$$

Portanto $$F_2–F_1=105–60=45N$$

Resposta: letra C.