FACISB 2018 — questão 65 de Física

Gabarito CHidrostática — lei de Stevin e leitura do gráfico de pressão atmosféricaProcesso Seletivo Medicina · Prova Objetiva
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 65 de Física do FACISB 2018

Enunciado em texto

A Fossa das Marianas, no Oceano Pacífico, na Costa das Filipinas, é o local mais profundo dos oceanos. Se um submarino submergir até esse local, ele ficará sujeito a um acréscimo de pressão ΔP, em relação ao nível do mar, de aproximadamente 1 100 atm.

[Figura: corte do Oceano Pacífico mostrando a Fossa das Marianas (ΔP = 1100 atm); eixo vertical “Profundidade (metros)”, de 0 (superfície) até H (fundo da fossa).]

O gráfico representa como varia a pressão atmosférica (P), em função da altitude em relação ao nível do mar (h).

[Gráfico: P (atm), de 0,0 a 1,0, × h (km), de 0 a 15. Curva decrescente que começa em 1,0 atm em h = 0, passa por cerca de 0,9 atm em São Paulo (pouco abaixo de 1 km), cerca de 0,65 atm em La Paz (entre 3 e 4 km), cerca de 0,3 atm no Everest (perto de 9 km) e chega a cerca de 0,1 atm em h ≈ 14 km.]

(www.seara.ufc.br. Adaptado.)

Dessa forma, considerando a densidade da água do mar igual a 10310^{3} kg/m³, g = 10 m/s² e 1 atm = 10510^{5} N/m², se uma aeronave subir pela atmosfera a uma altura igual à profundidade da Fossa das Marianas (H), ela ficará sujeita a uma pressão atmosférica de, aproximadamente,

(A) 0,4 atm.

(B) 0,3 atm.

(C) 0,2 atm.

(D) 0,5 atm.

(E) 0,6 atm.

(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2018 — FACISB/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a profundidade H da fossa e, depois, a pressão atmosférica a essa mesma altitude.

Passo 1 — a profundidade pela lei de Stevin. O acréscimo de pressão de uma coluna de líquido é ΔP = ρgH. Em pascal, 1100 atm = 1,1×1081{,}1 \times 10^{8} N/m²:

H=ΔPρ g=1,1×108103×10H = \frac{\Delta P}{\rho\,g} = \frac{1{,}1 \times 10^{8}}{10^{3} \times 10}

H=1,1×104 m=11 kmH = 1{,}1 \times 10^{4}\ \text{m} = 11\ \text{km}

Passo 2 — ler o gráfico em h = 11 km. O Everest, perto de 9 km, está em 0,3 atm, e a curva continua caindo devagar até cerca de 0,1 atm em 14 km. Em 11 km, a pressão fica perto de 0,2 atm.

⚠️ A armadilha: errar a conversão de atm para N/m² e achar H = 110 m ou 1,1 km; aí a leitura do gráfico daria perto de 0,9 atm, que nem é alternativa. Ou parar no Everest e marcar 0,3 atm: 11 km é mais alto que o Everest.

A ideia em uma frase: cada 10 m de água acrescentam cerca de 1 atm; 1100 atm são 11 km, e a 11 km de altitude o ar tem só uns 20% da pressão do nível do mar.

Resposta: alternativa C (0,2 atm).

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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