Questões Comentadas: Teorema de Arquimedes

Leia o resumo "O que é o Teorema de Arquimedes?" e resolva os exercícios abaixo.

1. (PUC-PR) O empuxo é um fenômeno bastante familiar. Um exemplo é a facilidade relativa com que você pode se levantar de dentro de uma piscina em comparação com tentar se levantar de fora da água, ou seja, no ar.De acordo com o princípio de Arquimedes, que define empuxo, marque a proposição correta:

a) Quando um corpo flutua na água, o empuxo recebido pelo corpo é menor que o peso do corpo.b) O princípio de Arquimedes somente é válido para corpos mergulhados em líquidos e não pode ser aplicado para gases.c) Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre uma força vertical para cima e igual em módulo ao peso do fluido deslocado.d) Se um corpo afunda na água com velocidade constante, o empuxo sobre ele é nulo.e) Dois objetos de mesmo volume, quando imersos em líquidos de densidades diferentes, sofrem empuxos iguais.

 

2. (UFSC-SC) A figura representa um navio flutuando em equilíbrio, submetido à ação apenas do seu próprio peso e do empuxo exercido pela água.

Considerando a situação descrita, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S):

(01) Mesmo sendo construído com chapas de aço, a densidade média do navio é menor do que a densidade da água.(02) O empuxo exercido sobre o navio é igual ao seu peso.(04) Um volume de água igual ao volume submerso do navio tem o mesmo peso do navio.(08) O empuxo exercido sobre o navio é maior do que o seu peso. Caso contrário, um pequeno acréscimo de carga provocaria o seu afundamento.(16) Se um dano no navio permitir que água penetre no seu interior, enchendo-o, ele afundará totalmente, porque, cheio de água, sua densidade média será maior do que a densidade da água.(32) Sendo o empuxo exercido sobre o navio igual ao seu peso, a densidade média do navio é igual à densidade da água.

 

3. (UFPEL-RS) A expressão "Isso é apenas a ponta de um iceberg" - muito usada conotativamente, hoje em dia, para mostrar que se vê apenas uma parte muito pequena de um problema, ficando o resto "escondido" - faz referência a uma situação física.

Assinale a alternativa cujos dados se relacionam corretamente com essa situação.

a) o Poder das Pontas e a Rigidez Dielétrica.b) Arquimedes e o Teorema do Empuxo.c) Pascal e o Princípio da Prensa Hidráulica.d) Newton e o Princípio da Ação e Reação.e) A Lei de Stevin e a Diferença de Pressão.

 

4. (UFPR-PR-012)

Boiar no Mar Morto: luxo sem igual

É no ponto mais baixo da Terra que a Jordânia guarda seu maior segredo: o Mar Morto. Boiar nas águas salgadas do lago formado numa depressão, a 400 metros abaixo do nível do mar, é a experiência mais inusitada e necessária dessa jornada, mas pode estar com os anos contados. A superfície do Mar Morto tem encolhido cerca de 1 metro por ano e pode sumir completamente até 2050.(Camila Anauate. O Estado de São Paulo. Disponível em <http://www.estadao.com.br/noticias/suplementos,boiar-no-mar-morto-luxo-semigual, 175377,0.htm>. Acessado em 08/08/2011)

A alta concentração salina altera uma propriedade da água pura, tornando fácil boiar no Mar Morto. Assinale a alternativa correspondente a essa alteração.

a) Aumento da tensão superficial.b) Aumento da densidade.c) Aumento da pressão de vapor.d) Aumento da temperatura de ebulição.e) Aumento da viscosidade.

 

5. Um bloco de massa de 60kg e densidade de 3,0 . 10² kg/m³ imerso em um líquido de densidade d = 0,90 . 10² kg/m³e preso por um fio ideal a um dinamômetro. Calcule a intensidade do empuxo exercido pelo líquido sobre o bloco.

 

 

GABARITO

1. C

Vamos analisar cada opção:a) Errada, pois quando o corpo está flutuando, ele está em equilíbrio, logo sua força resultante será nula, assim, as forças, em módulo, serão iguais.b) Errada. O princípio de Arquimedes serve para qualquer corpo, imerso em qualquer fluido, líquidos ou gases.c) Correta. É exatamente a teoria do Empuxo.d) Errada. Se o corpo afunda com velocidade constante, a força resultante atuante nele é nula, mas haverá empuxo.e) Errada. O empuxo é diretamente proporcional à densidade do líquido.

 

2. 23

Vamos analisar cada opção:(01) Correta. Se a densidade fosse maior do que a da água, o navio iria afundar.(02) Correta. Em módulo o empuxo será igual ao peso do navio, pois na vertical a resultante é nula.(04) Correta. É exatamente a teoria do teorema de Arquimedes.(08) Errada. Veja a (02).(16) Correta. Aumentando a massa de um corpo, com o volume permanecendo constante, a densidade do mesmo aumenta. Assim o navio acaba afundando.

(32) Errada. A densidade do navio é menor que da água, senão o navio afundaria.

 

3. B

A grandeza que diz se um corpo boia ou afunda, em fluidos, é a densidade. A força que está diretamente ligada a essa grandeza é o Empuxo.Logo, gabarito: letra B.

 

4. B

Como vimos na questão anterior, se a densidade do corpo for maior que a do fluido, o corpo irá afundar; se for menor, ele irá boiar.Como o mar morto possui uma concentração de sal muito elevada, isso faz com que a densidade do mar aumente. Assim, os corpos têm maior tendência a boiar.

 

5. 180N