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Questão de Física — Estática e Hidrostática — VUNESP 2025

FísicaEstática e Hidrostática
Código
vu102546
Banca
VUNESP
Órgão
Prefeitura de Sorocaba - SP
Ano
2025
Nível
Superior
Cargo
Professor de Educação Básica II - Ciências Físicas e Biológicas
Um desafio foi dado a uma turma do ensino fundamental a respeito da flutuação dos corpos, que está relacionada aos conceitos de densidade e de empuxo, previamente discutidos com os alunos, porém não colocados em prática. Foi dado aos alunos um objeto metálico com coloração e brilho semelhante a ouro. O desafio era saber se aquele objeto era ouro ou níquel. Aos alunos, foram fornecidas as seguintes informações:Densidade da água: 1,0 g/cm3Densidade do ouro: 19,2 g/cm3Densidade do níquel: 8,9 g/cm3Os alunos utilizaram uma proveta contendo água para determinar o volume, em cm³, do objeto, conforme figura a seguir.47.jpg 346×211Considerando o resultado ao utilizar a proveta, os alunos deveriam responder às seguintes perguntas:1. Qual é a massa do volume de água deslocado na proveta?2. Qual é a massa do objeto se ele for de ouro?3. Qual é a massa do objeto se ele for de níquel?As respostas corretas para essas perguntas são, respectivamente,
  1. A10 g; 19,2 g; 8,9 g.
  2. B1 g/cm³ ; 1,92 g; 89 g.
  3. C10 g; 192 g; 89 g.
  4. D1 g; 1,92 g/cm³ ; 8,9 g/cm³ .
  5. E10 g; 19,2 g; 0,89 g.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — 10 g; 192 g; 89 g.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Densidade e volume de deslocamento

Gabarito: letra C. O volume do objeto é determinado pelo deslocamento de água na proveta, calculado como Vobj=Vfinal−Vinicial=45 cm3−35 cm3=10 cm3V_{obj} = V_{final} - V_{inicial} = 45\,\text{cm}^3 - 35\,\text{cm}^3 = 10\,\text{cm}^3. A massa de água deslocada é maˊgua=ρaˊgua×Vobj=1,0 g/cm3×10 cm3=10 gm_{água} = \rho_{água} \times V_{obj} = 1,0\,\text{g/cm}^3 \times 10\,\text{cm}^3 = 10\,\text{g}. Para o ouro, mouro=ρouro×Vobj=19,2 g/cm3×10 cm3=192 gm_{ouro} = \rho_{ouro} \times V_{obj} = 19,2\,\text{g/cm}^3 \times 10\,\text{cm}^3 = 192\,\text{g}. Para o níquel, $m_{níquel} = \rho_{níquel} \times V_{obj} = 8,9\,\text{g/cm}^3 \times 10\,\text{cm}^3 = 89\,\text{g}.

Para resolver este problema, utilizamos o conceito de densidade ($ ho = m/V$), que relaciona a massa de um corpo com o volume que ele ocupa. O método de deslocamento de líquido permite encontrar o volume de objetos irregulares: o volume do objeto é exatamente igual ao volume de líquido que ele desloca ao ser submerso.

  1. 1Volume do objeto (deslocamento)45 - 35 = 10 cm³
  2. 2Massa de água deslocada1,0 × 10 = 10 g
  3. 3Massa se for ouro19,2 × 10 = 192 g
  4. 4Massa se for níquel8,9 × 10 = 89 g
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Alternativa A — ❌ Incorreta

Embora acerte a massa da água deslocada (10 g), erra as massas do objeto. O cálculo correto exige multiplicar a densidade pelo volume (10 cm310\,\text{cm}^3), resultando em 192 g para o ouro e 89 g para o níquel, e não 19,2 g e 8,9 g.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Confunde as unidades e os valores. Apresenta a densidade da água como massa e realiza cálculos incorretos para as massas do objeto.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ Gabarito

Esta alternativa apresenta corretamente os três valores solicitados: a massa da água deslocada (10 g), a massa do objeto se fosse ouro (192 g) e a massa do objeto se fosse níquel (89 g), baseando-se no volume de 10 cm³ obtido pela leitura da proveta.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Utiliza unidades de densidade (g/cm³) para responder a perguntas que pedem valores de massa (g), o que é dimensionalmente incorreto.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Calcula incorretamente a massa do níquel. Ao multiplicar 8,9 g/cm38,9\,\text{g/cm}^3 por 10 cm310\,\text{cm}^3, o resultado é 89 g, e não 0,89 g.

Gabarito: letra C

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