Em uma travessia de rio com colete salva-vidas, o colete desloca V = 4,0×10?² m³ de água. A pessoa com…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma travessia de rio com colete salva-vidas, o colete desloca V = 4,0×10?² m³ de água. A pessoa com equipamentos tem massa M = 75 kg. Use ?água = 1000 kg/m³ e g = 10 m/s². Calcule a força de empuxo e determine se o colete sozinho mantém a pessoa flutuando. (empuxo: E = ?·V·g; peso: P = M·g).
- A) O colete flutua com E = 400 N
- B) Empuxo E = 300 N
- C) Peso P = 500 N
- D) Empuxo E = 1000·0,04·10 = 400 N; peso P = 75·10 = 750 N. E < P, portanto o colete é insuficiente. Volume necessário = 0,075 m³.
- E) Volume necessário = 0,01 m³
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Converter o volume: V = 4,0×10^-2 m³ = 0,04 m³. Passo 2: Calcular o empuxo: E = 1000 x 0,04 x 10 = 400 N. Passo 3: Calcular o peso da pessoa com equipamentos: P = 75 x 10 = 750 N. Passo 4: Comparar as forças: E (400 N) é menor que P (750 N), portanto o colete sozinho não mantém a pessoa flutuando. Passo 5: Calcular o volume necessário para que E = P: V = P / (1000 x 10) = 750 / 10000 = 0,075 m³. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A) 400 N é o valor do empuxo, mas a conclusão de que o colete mantém a pessoa flutuando é falsa, pois E é menor que P. B) 300 N não corresponde a 1000 x 0,04 x 10, que resulta em 400 N. C) 500 N não é o peso de 75 kg com g = 10 m/s², que resulta em 750 N. E) 0,01 m³ é um volume insuficiente, pois não iguala o empuxo ao peso. Conclusão: a alternativa D está correta e coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule o empuxo e compare com o peso da pessoa.
Alternativa por alternativa
Acredita que, por o colete ter um empuxo positivo de 400 N, ele já basta para sustentar a pessoa. Não compara o empuxo com o peso total da pessoa com equipamentos.
Provavelmente leu o volume como 0,03 m³ ou errou a multiplicação (1000 x 0,03 x 10), chegando a 300 N em vez de 400 N.
Calculou o peso com uma massa diferente de 75 kg (por exemplo 50 kg), ou usou a massa de forma incorreta, obtendo 500 N em vez de 750 N.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre empuxo e peso, acreditando que o empuxo é suficiente sem calcular corretamente.
Cálculo direto: E = ?·V·g = 400 N; P = M·g = 750 N; para equilibrar E = P é preciso V = P/(?·g)=0,075 m³.
Igualou o empuxo ao peso, mas dividiu por um valor errado (por exemplo, usou 10000 no lugar de 1000 x 10 ou inverteu a operação), chegando a 0,01 m³ em vez de 0,075 m³.
Raio-X da questão
empuxo e peso
avaliacao
força de empuxo · peso e gravidade
Revisar os conceitos de empuxo e peso em fluidos.
O aluno pode confundir a relação entre empuxo e peso, acreditando que o empuxo é suficiente sem calcular corretamente.
saude
pensamento_critico
cotidiano
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