Questão 1 · Unicamp 2019 · Questão 39média
Em uma pescaria é utilizada uma linha com boia e anzol. Inicialmente, na posição de espera, a linha acima da boia mantém-se frouxa e a boia flutua, ficando com 1/3 do seu volume submerso (figura 1). Quando o peixe é fisgado, a boia é puxada, ficando totalmente submersa e momentaneamente parada; simultaneamente, a linha que a une ao anzol fica esticada verticalmente (figura 2). A parte superior da linha, acima da boia, mantém-se frouxa. Nessa situação, quanto vale o módulo da tensão da linha que une a boia ao anzol? Despreze as massas da linha e do anzol, bem como o atrito viscoso com a água.
- A
O peso da boia.
- B
O dobro do peso da boia.
- C
O peso do peixe menos o peso da boia.
- D
O peso do peixe menos o dobro do peso da boia.
Ver gabarito e resolução
1. Situação inicial (figura 1)
A boia flutua em equilíbrio com 1/3 do volume submerso e a linha de cima frouxa:
E1 = P → dágua · g · V/3 = P
2. Boia totalmente submersa (figura 2)
O empuxo triplica: E2 = dágua · g · V = 3P.
3. Equilíbrio da boia
A boia está parada, com a linha de cima frouxa. Atuam: empuxo para cima (3P), peso para baixo (P) e a tração T da linha do anzol, para baixo:
3P = P + T → T = 2P
Resposta: B (o dobro do peso da boia).
Por que as outras atraem: C e D envolvem o peso do peixe, mas o peixe está em contato com a água e há outras forças sobre ele; para a tração basta o equilíbrio da boia.
Dica: o empuxo é proporcional ao volume submerso; isole o corpo que tem as forças conhecidas.