Ciências da NaturezaHidrostática e Hidrodinâmica (Pressão, Empuxo e Fluidos)Fácil

Questão de Hidrostática e Hidrodinâmica (Pressão, Empuxo e Fluidos) — ENEM

Durante uma aula prática, estudantes colocaram um bloco de madeira e um bloco de chumbo, ambos com o mesmo volume, em um recipiente com água. A madeira flutuou e o chumbo afundou. O professor explicou que o empuxo — força resultante da pressão do fluido sobre o objeto — é igual ao peso do fluido deslocado (princípio de Arquimedes). Como a madeira e o chumbo têm o mesmo volume, recebem o mesmo empuxo. Por que o chumbo afundou e a madeira flutuou?
AO chumbo afundou porque ele é mais escorregadio e desliza pelo fluido.
BA madeira flutuou porque tem superfície maior de contato com a água.
CO chumbo afundou porque seu peso é maior que o empuxo (maior densidade que a água); a madeira flutuou porque seu peso é menor que o empuxo (menor densidade que a água).
DA madeira flutuou porque absorveu toda a água ao redor.
EO chumbo afundou porque a água o repele por ação magnética.

Gabarito comentado

O princípio de Arquimedes é a base para entender a flutuação de navios, submarinos e balões. Um navio de aço flutua não porque o aço seja menos denso que a água, mas porque o casco vazio inclui ar, tornando a densidade média do conjunto (aço + ar) inferior à da água.

Resolução passo a passo

Um objeto flutua quando seu peso é menor ou igual ao empuxo. Como o empuxo é igual ao peso do fluido deslocado (ρ_fluido × V × g), um objeto mais denso que a água (ρ > 1.000 kg/m³) tem peso maior que o empuxo e afunda; um menos denso tem peso menor e flutua. O chumbo (ρ ≈ 11.300 kg/m³) afunda; a madeira (ρ ≈ 500–700 kg/m³) flutua. Volume e superfície não são os fatores determinantes.

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