ENEM 2010 PPL — questão 65 de Física
Enunciado em texto
Um brinquedo chamado ludião consiste em um pequeno frasco de vidro, parcialmente preenchido com água, que é emborcado (virado com a boca para baixo) dentro de uma garrafa PET cheia de água e tampada. Nessa situação, o frasco fica na parte superior da garrafa, conforme mostra a FIGURA 1.
[FIGURA 1: foto de uma garrafa PET cheia de água e tampada, segurada com as mãos, sem apertar; o pequeno frasco fica no alto, junto ao gargalo.]
Quando a garrafa é pressionada, o frasco se desloca para baixo, como mostrado na FIGURA 2.
[FIGURA 2: a mesma garrafa, agora apertada pela mão na parte de baixo; o frasco está mais abaixo, no meio da garrafa.]
Ao apertar a garrafa, o movimento de descida do frasco ocorre porque
a) diminui a força para baixo que a água aplica no frasco.
b) aumenta a pressão na parte pressionada da garrafa.
c) aumenta a quantidade de água que fica dentro do frasco.
d) diminui a força de resistência da água sobre o frasco.
e) diminui a pressão que a água aplica na base do frasco.
(Enunciado e figura: ENEM 2010 PPL (2ª aplicação), Caderno 1 – Azul — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: por que o frasco afunda quando a garrafa é apertada.
Passo 1 — por que o frasco flutua no começo. O frasco tem ar preso dentro. O conjunto vidro + água + ar tem densidade média um pouco menor que a da água: o empuxo vence o peso, e ele fica no alto.
Passo 2 — o aperto (princípio de Pascal). Apertar a garrafa aumenta a pressão na água, e esse aumento se transmite igualmente a todos os pontos do líquido, inclusive à água na boca do frasco.
Passo 3 — o ar se comprime. Com mais pressão, o ar preso no frasco diminui de volume (o ar é compressível; a água praticamente não). Entra mais água no frasco. O volume de ar, que é o que dá flutuação, diminui; a densidade média do frasco aumenta; o empuxo fica menor que o peso, e o frasco desce.
Conferindo: ao soltar a garrafa, a pressão volta ao normal, o ar se expande, empurra a água para fora, e o frasco sobe de novo.
Por que não as outras: (B) pelo princípio de Pascal, a pressão aumenta em toda a água, não só onde se aperta; (A) e (E) é o contrário: as pressões aumentam; (D) a resistência da água só existe enquanto o frasco se move, e não é o que o faz começar a descer.
⚠️ A armadilha: a (B), que parece descrever o aperto. Mas pressão maior “só ali” não explicaria nada: o que importa é que ela chega ao ar dentro do frasco e o comprime.
A ideia em uma frase: o aperto aumenta a pressão em toda a água, comprime o ar do frasco, entra água, e o frasco fica mais denso que a água e afunda.
Resposta: alternativa C.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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