OBF 2024 (1ª fase, Nível I) — questão 6 de Física

Gabarito BHidrostática — comparação de viscosidades no dia a diaOlimpíada Brasileira de Física · 1ª fase · Nível I (8º e 9º anos do EF)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 6 de Física do OBF 2024 (1ª fase, Nível I)

Enunciado em texto

A viscosidade de um fluido (líquido ou gás) é uma propriedade que caracteriza a sua resistência ao escoamento. Quanto mais viscoso, menos um fluido escoa. No problema anterior, vimos que o asfalto é um líquido de altíssima viscosidade, pois ele demora muito para escoar por um funil. Popularmente, essa propridade é associada à grossura do fluido. Considere sua experiência quotidiana com a água, mel de abelha (ou melaço de cana) e óleo comestível. Sejam μA\mu_A, μM\mu_M e μO\mu_O suas respectivas viscosidades, podemos dizer que:

(a) μA<μM<μO\mu_A < \mu_M < \mu_O

(b) μA<μO<μM\mu_A < \mu_O < \mu_M

(c) μO<μM<μA\mu_O < \mu_M < \mu_A

(d) μM<μA<μO\mu_M < \mu_A < \mu_O

(e) μM<μO<μA\mu_M < \mu_O < \mu_A

(Enunciado: Olimpíada Brasileira de Física 2024, 1ª fase, Nível I — SBF.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Sociedade Brasileira de Física (SBF), Olimpíada Brasileira de Física.

Resolução comentada

O que a questão pede: colocar água, óleo e mel em ordem crescente de viscosidade (do que escorre mais fácil para o que escorre mais devagar).

Passo 1 — usar a experiência da cozinha. Vire uma colher de cada um: a água cai na hora; o óleo escorre um pouco mais devagar, num fio contínuo; o mel escorre lentamente, num fio grosso. Quanto mais devagar escorre, maior a viscosidade.

Passo 2 — a ordem:

μA<μO<μM\mu_A < \mu_O < \mu_M

Conferindo com valores típicos (à temperatura ambiente): a água tem viscosidade da ordem de 0,001 Pa·s, o óleo de cozinha algo como 50 a 100 vezes isso, e o mel alguns Pa·s, milhares de vezes a da água.

⚠️ A armadilha: confundir viscosidade com densidade. O óleo flutua na água (é menos denso), mas é mais viscoso que ela. São propriedades diferentes: densidade é massa por volume; viscosidade é a resistência a escoar.

A ideia em uma frase: quem escorre mais devagar é mais viscoso: água < óleo < mel.

Resposta: alternativa B (μA<μO<μM\mu_A < \mu_O < \mu_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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