ENEM 2015 PPL — questão 77 de Física
Enunciado em texto
No manual de uma torneira elétrica são fornecidas instruções básicas de instalação para que o produto funcione corretamente:
• Se a torneira for conectada à caixa-d’água domiciliar, a pressão da água na entrada da torneira deve ser no mínimo 18 kPa e no máximo 38 kPa.
• Para pressões da água entre 38 kPa e 75 kPa ou água proveniente diretamente da rede pública, é necessário utilizar o redutor de pressão que acompanha o produto.
• Essa torneira elétrica pode ser instalada em um prédio ou em uma casa.
Considere a massa específica da água e a aceleração da gravidade .
[Figura: uma caixa-d’água no alto, ligada por um cano vertical a uma torneira elétrica embaixo. Uma seta vertical indica a “Altura h”, do nível da água na caixa até a torneira.]
Para que a torneira funcione corretamente, sem o uso do redutor de pressão, quais deverão ser a mínima e a máxima altura entre a torneira e a caixa-d’água?
a) 1,8 m e 3,8 m
b) 1,8 m e 7,5 m
c) 3,8 m e 7,5 m
d) 18 m e 38 m
e) 18 m e 75 m
(Enunciado e figura: ENEM 2015 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: as alturas de coluna de água que dão, na torneira, pressões de 18 kPa e 38 kPa.
Passo 1 — a pressão da coluna. Pela lei de Stevin, a coluna de água de altura h acima da torneira produz a pressão (além da atmosférica, que age dos dois lados e se cancela):
Com , cada metro de água dá 10 kPa.
Passo 2 — os limites. Sem redutor, a pressão tem de ficar entre 18 kPa e 38 kPa:
⚠️ As armadilhas: esquecer o g na conta () dá 18 m e 38 m, a alternativa D. E usar 75 kPa como limite superior (alternativa B) ignora que, acima de 38 kPa, o manual exige o redutor.
A ideia em uma frase: a pressão de uma coluna de água é ρgh: cada metro vale 10 kPa, então 18 a 38 kPa pedem 1,8 m a 3,8 m.
Resposta: alternativa A (1,8 m e 3,8 m).
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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