UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
Instituto de Física – UFRGS
EXPERIMENTO DE EMPUXO - PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
Jennifer Carrion e Fernando Pagel Costa
Dados do teste:
- Massa específica do ar: 1,22 kg/m3
- Massa específica do álcool: 810 kg/m3
- Massa específica da água: 1000 kg/m3
- Massa específica do alumínio: 2700 kg/m3
- Massa específica do ferro: 7800 kg/m3
- Massa específica do chumbo: 11.200 kg/m3
Questão 1: Duas esferas maciças A e B, de massas iguais, flutuam em equilíbrio na água. Sabendo-se que o volume de A é
maior do que o de B, marque verdadeiro ou falso:
a) ( ) A desloca mais líquido do que B.
b) ( ) A e B possuem pesos diferentes.
c) ( ) A e B possuem massas específicas diferentes.
d) ( ) A e B sofrem forças de empuxo iguais.
Questão 2: Três esferas maciças e de mesmo tamanho, de isopor (1), alumínio (2) e chumbo (3), são depositadas num
recipiente com água. A esfera 1 flutua porque a massa específica do isopor é menor do que a da água, mas as outras duas vão
ao fundo (veja a figura a seguir) porque, embora a massa específica do alumínio seja menor do que a do chumbo, ambas são
maiores que a massa específica da água.
Com base na figura, é correto afirmar que a intensidade do empuxo exercido pela água na esfera de isopor é ............. que na
esfera de alumínio e a intensidade do empuxo exercido pela água na esfera de alumínio é .............. que na esfera de chumbo.
Qual alternativa preenche melhor as lacunas?
a) menor - menor
b) menor - igual
c) maior - igual
d) maior - maior
Questão 3: O valor da força de empuxo exercida sobre um corpo parcialmente submerso em um líquido contido em um
recipiente é dado pela relação E = μ.g.V. A aceleração da gravidade é representada pela letra g. Então, μ e V representam,
respectivamente:
a) a massa específica do liquido e o volume do corpo.
b) a massa específica do corpo e o volume do corpo.
c) a massa específica do corpo e o volume de líquido deslocado pelo corpo.
d) a massa específica do líquido e o volume de líquido deslocado pelo corpo.
Questão 4: Duas esferas maciças e homogêneas, A e B, de mesmo volume, flutuam em equilíbrio na água, conforme mostra
a figura. Nessa situação, podemos afirmar que:
a) ( )A desloca menos água do que B.
b) ( ) as forças peso de A e B são iguais.
c) ( ) A e B possuem massas específicas diferentes.
d) ( ) sobre A e B são exercidas forças de empuxo iguais.
Questão 5: Selecione a alternativa que apresenta as palavras que preenchem corretamente as lacunas nas seguintes
afirmações referentes a líquidos em repouso.
1. Quando um corpo flutua num líquido, seu peso é equilibrado pela força de ................. .
2. Quando um corpo flutua parcialmente submerso num líquido e depois é colocado num segundo líquido mais denso, ele
afunda .................. que no primeiro.
3. A força resultante exercida sobre um corpo que flutua totalmente submerso no interior de um líquido é .................. .
a) empuxo – menos – zero.
b) empuxo – mais – zero.
c) reação – menos – diferente de zero.
d) reação – mais – diferente de zero.
e) empuxo – mais – diferente de zero.
Questão 6: Analise as seguintes situações e responda as respectivas perguntas.
I – Dois cilindros maciços e de mesma massa, um de chumbo e outro de alumínio, estão suspensos nos braços (iguais) de
uma balança. Essa balança está em equilíbrio. Rompe-se esse equilíbrio quando ambos são submersos simultaneamente na
água?
II – Dois cilindros maciços de alumínio e de mesmo volume estão suspensos nos braços (iguais) de uma balança. Essa
balança está em equilíbrio. Rompe-se esse equilíbrio quando os cilindros são submersos simultaneamente um no álcool e
outro na água?
III – Dois cilindros maciços de mesmo volume, um de ferro e outro de alumínio, são suspensos nos braços (iguais) de uma
balança. Rompe-se essa situação quando os dois cilindros são submersos simultaneamente na água?
As respostas às perguntas dos itens I, II e III são, respectivamente,
a) sim – sim – sim.
b) sim – sim – não.
c) não – não – sim.
d) não – sim – não.
e) não – não – não.
Questão 7: Uma mesma esfera maciça E, pendurada por uma corda, é mergulhada e mantida em equilíbrio na água, no álcool
etílico e no ar, conforme representado nas figuras 1, 2 e 3, respectivamente.
A respeito dessas situações, marque verdadeiro (V) ou falso (F).
a) ( )A tensão na corda da figura 1 é menor do que na da figura 2.
b) ( )O peso na esfera mergulhada no ar é menor do que o peso na esfera mergulhada na água.
c) ( )O módulo da força de empuxo sobre a esfera é o mesmo nas três situações.
d) ( )O volume de água deslocado pela esfera (figura 1) é maior do que o volume de álcool deslocado por essa mesma esfera
(figura 2).
Questão 8: Puxar uma âncora de navio é relativamente fácil enquanto ela está dentro da água, mas isso se torna mais difícil
quando ela sai da água. Em relação a esse fato, é correto afirmar que:
a) ( )a força necessária para içar a âncora dentro da água é igual à diferença entre seu peso e o empuxo que atua sobre ela.
b) ( )o empuxo da água sobre a âncora anula o seu peso.
c) ( ) o material da âncora torna-se menos denso ao ser colocado dentro da água.
d) ( ) o peso da âncora é menor quando ela se encontra dentro da água.
Questão 9: A figura mostra um cilindro maciço mergulhado na água e que está preso a um copo cilíndrico e vazio suspenso
numa mola. Antes de mergulhar o cilindro maciço na água, a mola se estendia até a posição X0. Após mergulhá-lo
completamente na água, notou-se que a mola comprimiu para X1, como mostra a figura. O copo cilíndrico tem por dentro as
mesmas dimensões que o cilindro maciço tem por fora.
Quando se enche o copo cilíndrico completamente com água, com o cilindro maciço ainda submerso, verifica-se que a
elongação da mola é:
a) X1
b) X0
c) maior que X0
d) menor que X1
e) (X1 + X0) / 2
Questão 10: A figura seguinte representa um cilindro flutuando na superfície da água, preso ao fundo do recipiente por um
fio tenso e inextensível.
Acrescenta-se, aos poucos, mais água ao recipiente, de forma que o seu nível suba gradativamente. Sendo E o empuxo
exercido pela água sobre o cilindro, T a tensão exercida pelo fio sobre o cilindro e P o peso do cilindro, e admitindo-se que o
fio não se rompe, pode-se afirmar que, até que o cilindro fique completamente imerso:
a) o módulo de todas as forças que atuam sobre ele aumenta.
b) só o módulo do empuxo aumenta e o módulo das demais forças permanece constante.
c) os módulos do empuxo e da tensão aumentam, mas a diferença entre eles permanece constante.
d) os módulos do empuxo e da tensão aumentam, mas a soma deles permanece constante.
e) o módulo de todas as forças não se altera.