A maioria dos peixes ósseos possui uma estrutura chamada vesícula gasosa ou bexiga natatória, que tem a função…
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
A maioria dos peixes ósseos possui uma estrutura chamada vesícula gasosa ou bexiga natatória, que tem a função de ajudar na flutuação do peixe. Um desses peixes está em repouso na água, com a força peso, aplicada pela Terra, e o empuxo, exercido pela água, equilibrando-se, como mostra a figura 1. Desprezando a força exercida pelo movimento das nadadeiras, considere que, ao aumentar o volume ocupado pelos gases na bexiga natatória, sem que a massa do peixe varie significativamente, o volume do corpo do peixe também aumente. Assim, o módulo do empuxo supera o da força peso, e o peixe sobe (figura 2). [IMAGEM] Na situação descrita, o módulo do empuxo aumenta, porque UNESP - 2012
- A) é inversamente proporcional à variação do volume do corpo do peixe.
- B) a intensidade da força peso, que age sobre o peixe, diminui significativamente.
- C) a densidade da água na região ao redor do peixe aumenta.
- D) depende da densidade do corpo do peixe, que também aumenta.
- E) o módulo da força peso da quantidade de água deslocada pelo corpo do peixe aumenta.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o princípio envolvido. Pelo Princípio de Arquimedes, o empuxo que um fluido exerce sobre um corpo nele imerso é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Em módulo, E = d_água x g x V_deslocado. Passo 2: Analise a situação descrita. O peixe está em equilíbrio na figura 1, com empuxo igual ao peso. Ao aumentar o volume dos gases na bexiga natatória, o volume do corpo aumenta, mas a massa praticamente não varia. Passo 3: Relacione o volume com o empuxo. Como o corpo ocupa mais espaço, ele desloca mais água. Logo, a quantidade de água deslocada aumenta, e com ela o peso dessa água, que é exatamente o módulo do empuxo. Passo 4: Conclua. A alternativa correta é a E, pois o módulo do empuxo aumenta porque o peso da quantidade de água deslocada pelo corpo do peixe aumenta. Passo 5: Verifique as alternativas erradas. A) está errada porque o empuxo é diretamente proporcional, e não inversamente, ao volume deslocado. B) está errada porque a massa do peixe não varia significativamente, então seu peso não diminui. C) está errada porque a densidade da água não muda com a ação do peixe; o que muda é o volume deslocado. D) está errada porque o empuxo não depende da densidade do corpo do peixe, e sim da densidade do fluido e do volume submerso.
💡 Dica: Analise como o volume do peixe afeta o empuxo e a força peso.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que, quanto maior o volume do corpo, menor o empuxo, confundindo a relação de proporcionalidade do empuxo com o volume deslocado.
O aluno supõe que, por o peixe ficar mais leve ou subir, seu peso diminui, quando na verdade a massa quase não varia e o peso permanece praticamente constante.
Por que engana: Confundir a relação entre volume deslocado e empuxo, ou pensar que a força peso varia com o volume.
O aluno imagina que a água ao redor do peixe fica mais densa, quando a densidade do fluido é uma propriedade da água que não muda; o que varia é o volume de água deslocado.
O aluno pensa que o empuxo depende da densidade do próprio corpo, confundindo o empuxo com a condição de flutuação, que depende da relação entre densidades, mas não é a grandeza que determina o módulo do empuxo.
Certa porque ao aumentar o volume do peixe (devido ao aumento na bexiga natatória), ele desloca mais água. O empuxo é igual à força peso da água deslocada (Princípio de Arquimedes), então quanto mais água deslocada, maior o empuxo.
Raio-X da questão
empuxo e flutuacao
avaliacao
forca peso e empuxo · densidade e volume
Estude o principio de Arquimedes e empuxo em fluidos.
Confundir a relação entre volume deslocado e empuxo, ou pensar que a força peso varia com o volume.
pensamento_critico
cientifico
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