FAMERP 2015 — questão 31 de Física

Gabarito DGrandezas e unidades — vazão de uma torneira no SIProva I · Conhecimentos Gerais · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 31 de Física do FAMERP 2015

Enunciado em texto

Lavar a louça, por 15 minutos, com a torneira meio aberta, consome 120 litros de água.

(http://site.sabesp.com.br)

Na situação descrita, o volume aproximado de água que flui pela torneira por unidade de tempo, em unidades pertencentes ao Sistema Internacional de Unidades (SI), é

(A) 8,00×10−3 m3/s8{,}00 \times 10^{-3}\ \text{m}^3\text{/s}.

(B) 1,33×10−2 m3/min1{,}33 \times 10^{-2}\ \text{m}^3\text{/min}.

(C) 8,00×10 cm3/s8{,}00 \times 10\ \text{cm}^3\text{/s}.

(D) 1,33×10−4 m3/s1{,}33 \times 10^{-4}\ \text{m}^3\text{/s}.

(E) 1,33×102 cm3/min1{,}33 \times 10^{2}\ \text{cm}^3\text{/min}.

(Enunciado: Vestibular FAMERP 2015, Prova I — Conhecimentos Gerais — Famerp/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto (Famerp) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a vazão da torneira (volume que sai por unidade de tempo), escrita em unidades do SI.

Passo 1 — as unidades do SI. No Sistema Internacional, volume se mede em metro cúbico (m³) e tempo em segundo (s). Então a vazão tem de sair em m³/s. Isso já elimina (B), (C) e (E), que usam minuto ou centímetro cúbico. Convertendo os dados:

V=120 L=120×10−3 m3V = 120\ \text{L} = 120 \times 10^{-3}\ \text{m}^3

V=0,120 m3V = 0{,}120\ \text{m}^3

Δt=15×60=900 s\Delta t = 15 \times 60 = 900\ \text{s}

Lembre: 1 L = 1 dm³ e 1 m³ = 1000 dm³, então 1 L = 10−310^{-3} m³.

Passo 2 — a vazão é o volume dividido pelo tempo:

VΔt=0,120 m3900 s\frac{V}{\Delta t} = \frac{0{,}120\ \text{m}^3}{900\ \text{s}}

VΔt≈1,33×10−4 m3/s\frac{V}{\Delta t} \approx 1{,}33 \times 10^{-4}\ \text{m}^3\text{/s}

Por que não as outras: além de (B), (C) e (E) não estarem no SI, os números também não batem. A vazão é de 8 L/min, ou seja, 8×10−38 \times 10^{-3} m³/min (não 1,33×10−21{,}33 \times 10^{-2}), ou 8×1038 \times 10^{3} cm³/min (não 1,33×1021{,}33 \times 10^{2}); e, por segundo, dá cerca de 133 cm³/s (não 80).

⚠️ A armadilha: dividir 120 L por 15 minutos, achar 8 L/min = 8×10−38 \times 10^{-3} m³/min e esquecer de passar o minuto para segundo. O número 8,00×10−38{,}00 \times 10^{-3} com “m³/s” é a alternativa A, que está 60 vezes acima do valor certo.

A ideia em uma frase: vazão é volume sobre tempo; no SI, volume em m³ e tempo em segundos, sempre.

Resposta: alternativa D (1,33×10−41{,}33 \times 10^{-4} m³/s).

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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