ENEM 2018 PPL — questão 126 de Física

Gabarito BHidrostática — pressão hidrostática depende só do desnível2º dia · Reaplicação/PPL · Caderno 17 (Amarelo)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 126 de Física do ENEM 2018 PPL

Enunciado em texto

A figura apresenta o esquema do encanamento de uma casa onde se detectou a presença de vazamento de água em um dos registros. Ao estudar o problema, o morador concluiu que o vazamento está ocorrendo no registro submetido à maior pressão hidrostática.

(A figura mostra uma casa em corte, com a caixa-d'água no ponto mais alto. Do fundo da caixa sai um cano com o registro I logo abaixo dela. O cano desce pela casa até o registro III e chega ao registro II, o mais baixo do desenho. De outro ramo, no alto do lado direito, ficam os registros IV e, um pouco abaixo, V.)

Em qual registro ocorria o vazamento?

a) I

b) II

c) III

d) IV

e) V

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.

Resolução comentada

A lei que resolve a questão inteira, e o que ela NÃO inclui:

p=p0+ρ g hp = p_{0} + \rho\,g\,h

O único termo que varia de registro para registro é hh — a altura da coluna de água acima do ponto, medida a partir da superfície livre na caixa-d'água. Não entram: comprimento do cano, número de curvas, diâmetro do tubo, distância horizontal até a caixa. Só o desnível vertical.

Lendo a figura. Os registros ficam, de cima para baixo:

• I — logo abaixo da caixa-d'água, no sótão;

• IV — no alto do outro lado da casa, pouco abaixo do nível de I;

• V — um pouco abaixo de IV;

• III — bem mais baixo, já no pavimento inferior;

• II — o mais baixo de todos, no ponto de menor cota do desenho.

O registro II é o que está mais fundo em relação ao nível da água na caixa, logo é o de maior hh e, portanto, o de maior pressão hidrostática. É nele que o morador conclui estar o vazamento.

A armadilha da figura é o traçado do cano: ele desce, sobe, faz curvas e atravessa a casa toda. Isso convida a raciocinar por "distância percorrida pela água" ou por "quantidade de cano". Nenhum dos dois aparece na fórmula. Pressão hidrostática se mede com régua na vertical.

O teste mental que confirma: se você prolongasse cada cano até o mesmo ponto, a água subiria até o mesmo nível — o da caixa-d'água. Esse é o princípio dos vasos comunicantes, e é a razão física de a pressão só depender da altura.

Onde mais isso aparece: por isso a caixa-d'água fica no ponto mais alto da casa; por isso o chuveiro do último andar tem pressão fraca; por isso a barragem é mais espessa embaixo do que em cima.

A ideia em uma frase: a pressão da água só olha para o desnível — o registro mais baixo é o mais pressionado, não importa o caminho do cano.

Resposta: alternativa B.

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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