Simulado FUVEST 2027 (2ª edição) — questão 9 de Física
Enunciado em texto
Durante um voo comercial para Recife (PE), um passageiro decidiu estimar, de forma aproximada, a pressão do ar no interior da cabine do avião durante o voo utilizando uma garrafa plástica flexível, com volume de 500 mL. Para tanto, durante o voo, o passageiro pega a garrafa plástica, já vazia, e a fecha. Ao chegar no seu destino o passageiro nota que a garrafa está amassada e, em seguida, mergulha a garrafa fechada em um recipiente com água e, mantendo-a com a boca para baixo, abre a tampa com a garrafa ainda submersa.
Nesse momento observa que a água começa a entrar na garrafa, que vai gradualmente retomando sua forma original.
Quando a garrafa volta à sua forma inicial, o passageiro fecha novamente a sua tampa, ainda com a garrafa dentro do recipiente. A água que ficou dentro da garrafa é então transferida para um copo com medidas mostrando que 125 mL de água entraram na garrafa.
Admitindo que a temperatura tenha permanecido constante durante todo o experimento, a pressão da cabine do avião, estimada pelo passageiro, em atm, foi de
(A) 0,75.
(B) 0,80.
(C) 1,00.
(D) 1,15.
(E) 1,25.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.
Resolução comentada
O que a questão pede: a pressão do ar dentro da cabine, a partir de quanta água entrou na garrafa depois de pousar.
A ideia central: o ar que ficou preso na garrafa é sempre o mesmo ar, e a temperatura não muda. Então vale .
Situação 1 — dentro do avião: a garrafa está cheia de ar da cabine, ocupando os inteiros, na pressão que queremos descobrir.
Situação 2 — no destino, com a garrafa aberta dentro d'água: a água entra até o ar de dentro ficar com a mesma pressão de fora, que é . Como entraram de água e a garrafa voltou aos originais, sobrou para o ar: .
Aplicando a lei de Boyle: , então .
Faz sentido: a cabine é pressurizada, mas abaixo da pressão ao nível do mar — é por isso que a garrafa fechada lá em cima chega amassada aqui embaixo.
Resposta: alternativa A.
Resolução em vídeo
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