PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 75 (CFS 2) da EEAR 2021

CFS 2 · Física: Densidade e pressão

– A figura a seguir representa um bloco em forma de paralelepípedo, em repouso, com arestas iguais a 2 cm, 4 cm e 5 cm. Determine a razão R entre as pressões exercidas pela face de maior área e a de menor área, ambas sobre o solo. Dado: massa do bloco igual a 2 Kg e aceleração da gravidade \text{g} = 10\ \text{m/s}^2.

Bloco em forma de paralelepípedo com arestas indicadas medindo 5 cm de comprimento, 4 cm de largura e 2 cm de altura.

  1. A
    0,4
  2. B
    0,5
  3. C
    0,8
  4. D
    2,5
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Resolução comentada

Pressão é a força normal dividida pela área de contato: P = \frac{F}{A}. Aqui a força é o peso do bloco, que é o mesmo qualquer que seja a face apoiada no solo. Só a área muda.

  1. Peso: F = mg = 2 \cdot 10 = 20\ \text{N}.
  2. Face de maior área: 5 \times 4 = 20\ \text{cm}^2.
  3. Face de menor área: 4 \times 2 = 8\ \text{cm}^2.

Como o peso é igual nos dois casos, a pressão é inversamente proporcional à área. A razão pedida é a pressão da face de maior área sobre a pressão da face de menor área:

R = \frac{P_{maior}}{P_{menor}} = \frac{F/A_{maior}}{F/A_{menor}} = \frac{A_{menor}}{A_{maior}} = \frac{8}{20} = 0{,}4

Conferindo com valores: P_{maior} = \frac{20}{20\cdot 10^{-4}} = 10^4\ \text{Pa} e P_{menor} = \frac{20}{8\cdot 10^{-4}} = 2{,}5\cdot 10^4\ \text{Pa}, e \frac{10^4}{2{,}5\cdot 10^4} = 0{,}4.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa D engana quem inverte a razão, dividindo a pressão da face menor pela da maior; a pressão maior ocorre na face de menor área.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BNão corresponde a nenhuma razão de áreas das faces; surge de usar áreas erradas (por exemplo, 10 cm² no lugar de 8 cm²).
  • CCompara arestas (4/5) em vez de áreas das faces.
  • DInverte a razão: é a pressão da menor área sobre a da maior (20/8).

Assunto: Densidade e pressão.

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Ver como caiu na prova Questão 75 no caderno CFS 2 da EEAR 2021

Fonte: EEAR 2021 · CFS 2. Prova oficial ↗