ENEM - 2010 Durante uma obra em um clube, um grupo de trabalhadores teve de remover uma escultura de ferro…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
ENEM - 2010 Durante uma obra em um clube, um grupo de trabalhadores teve de remover uma escultura de ferro maciço colocada no fundo de uma piscina vazia. Cinco trabalhadores amarraram cordas à escultura e tentaram puxá-la para cima, sem sucesso. Se a piscina for preenchida com água, ficará mais fácil para os trabalhadores removerem a escultura, pois a Se a piscina for preenchida com água, ficará mais fácil para os trabalhadores removerem a escultura, pois a
- A) Escultura flutuará, desta forma, os homens não precisarão fazer força para remover a escultura do fundo.
- B) Escultura ficará como peso menor. Desta forma, a intensidade da força necessária para elevar a escultura será menor.
- C) Água exercerá uma força na escultura proporcional a sua massa, e para cima. Esta força se somará à força que os trabalhadores fazem para anular a ação da força peso da escultura.
- D) Água exercerá uma força na escultura para baixo, e esta passará a receber uma força ascendente do piso da piscina. Esta força ajudará a anular a ação da força peso na escultura.
- E) Água exercerá uma força na escultura proporcional ao seu volume, e para cima. Esta força se somará à força que os trabalhadores fazem, podendo resultar em uma força ascendente maior que o peso da escultura.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Quando a escultura fica totalmente submersa na água, o líquido exerce sobre ela uma força vertical para cima, chamada empuxo. Passo 2: Pelo princípio de Arquimedes, a intensidade do empuxo é igual ao peso do volume de água deslocado pelo corpo. Ele depende do volume submerso e da densidade do líquido, e não da massa da escultura. Passo 3: O peso da escultura não muda, pois continua dependendo de sua massa e da gravidade. Passo 4: Os trabalhadores precisam apenas completar a força necessária para equilibrar o peso. Como o empuxo também puxa para cima, a força que eles precisam fazer diminui. Passo 5: A alternativa E descreve isso corretamente: o empuxo é para cima, é proporcional ao volume, soma-se à força dos trabalhadores e pode superar o peso da escultura. Passo 6: A alternativa A está errada, pois o ferro maciço é mais denso que a água e, por isso, a escultura afunda em vez de flutuar. Passo 7: A alternativa B está errada, pois o peso da escultura não diminui; o que diminui é a força necessária para levantá-la. Passo 8: A alternativa C está errada, pois o empuxo depende do volume de água deslocado, e não da massa da escultura. Passo 9: A alternativa D está errada, pois a água empurra a escultura para cima, e não para baixo, e o piso do fundo não fornece uma força ascendente que ajude a remoção.
💡 Dica: Lembre-se do princípio de Arquimedes e da força de empuxo na água.
Alternativa por alternativa
Acredita que a escultura flutua por ser de ferro, confundindo o comportamento de um corpo maciço de ferro com o de objetos que boiam. O aluno não percebe que o ferro é mais denso que a água.
Imagina que o peso da escultura diminui quando ela está na água. Confunde a redução da força aparente necessária para levantá-la com uma redução real do peso.
Por que engana: Confundir a força de empuxo com força peso ou pensar que a água exerce força para baixo.
Acha que o empuxo depende da massa do corpo, quando na verdade depende do volume de líquido deslocado. O aluno aplica uma relação de proporcionalidade com a grandeza errada.
Supõe que a água empurra a escultura para baixo e que o piso do fundo fornece a força que ajuda a sustentá-la. Não percebe que o empuxo é sempre vertical para cima e que o piso não é a fonte dessa ajuda.
Correta, pois o empuxo é igual ao peso do volume de água deslocado, facilitando a remoção da escultura.
Raio-X da questão
empuxo e força de Arquimedes
diagnostico
força peso e massa · densidade e volume
estude o princípio de Arquimedes e forças em fluidos
Confundir a força de empuxo com força peso ou pensar que a água exerce força para baixo.
pensamento_critico
cotidiano
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