PUC-Campinas 2020 — questão 37 de Física

Gabarito CHidrostática — aumento da pressão no fundo do mar (lei de Stevin)Vestibular 2020 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 37 de Física do PUC-Campinas 2020

Enunciado em texto

Atenção: Considere o texto abaixo para responder às questões de números 34 a 37.

O mar e o aquecimento global

O termo aquecimento global é usado para caracterizar o aumento da temperatura média da Terra ao longo dos anos. Segundo a Organização Meteorológica Mundial, hoje o planeta está quase um grau mais quente do que estava antes do processo de industrialização.

Esse aumento de temperatura causa o derretimento de geleiras e placas de gelo ao redor do mundo e essa perda de grandes áreas de gelo na superfície pode acelerar o aquecimento global, pois menos energia proveniente do Sol seria refletida pela Terra.

Um resultado imediato do derretimento de geleiras é o aumento do nível médio do mar. Os cientistas notaram que esse aumento foi de 17 centímetros no decorrer do século 20 e projetam elevação contínua do nível do mar ao longo do século 21, prevendo-se inundações em algumas cidades próximas à costa.

(Disponível em: meioambiente.culturamix.com. Adaptado)

A elevação do nível do mar causa um aumento de pressão no fundo do oceano. Considerando uma região em que as águas oceânicas estejam em repouso, que a aceleração gravitacional seja 10 m/s² e que a densidade da água do mar seja 1,03 g/cm³, o aumento da pressão hidrostática no fundo do oceano causada pela elevação do nível do mar ocorrida no século 20 nessa região foi de, aproximadamente,

(A) 1,75×1021{,}75 \times 10^{2} Pa

(B) 6,06×1026{,}06 \times 10^{2} Pa

(C) 1,75×1031{,}75 \times 10^{3} Pa

(D) 1,03×1041{,}03 \times 10^{4} Pa

(E) 6,06×1046{,}06 \times 10^{4} Pa

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2020, Prova Geral — PUC-Campinas.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto a pressão no fundo do oceano aumentou com a subida de 17 cm do nível do mar (dado do texto).

Passo 1 — a lei de Stevin. Num líquido em repouso, a pressão no fundo é p=p0+d g hp = p_0 + d\,g\,h. A pressão atmosférica p0p_0 não mudou; só a altura da coluna de água aumentou de Δh = 17 cm. Então:

Δp=d g Δh\Delta p = d\,g\,\Delta h

Passo 2 — unidades do SI. 1,03 g/cm³ = 1 030 kg/m³ (multiplica-se por 1 000); 17 cm = 0,17 m.

Δp=1 030×10×0,17\Delta p = 1\,030 \times 10 \times 0{,}17

Δp=1 751 Pa≈1,75×103 Pa\Delta p = 1\,751\ \text{Pa} \approx 1{,}75\times10^3\ \text{Pa}

Conferindo: cada metro de água do mar acrescenta cerca de 10 300 Pa (é por isso que a cada 10 m de mergulho a pressão sobe quase 1 atm). 17 cm é 0,17 disso: 0,17×10 300≈1 7500{,}17 \times 10\,300 \approx 1\,750 Pa.

⚠️ A armadilha: errar a conversão da altura. Com 17 cm virando 0,017 m, sai 1,75×1021{,}75 \times 10^2 Pa (alternativa A). Lembre: 1 m = 100 cm, então 17 cm = 0,17 m.

A ideia em uma frase: a pressão no fundo cresce dgdg para cada metro a mais de coluna líquida; o que importa é só o acréscimo de altura.

Resposta: alternativa C (1,75×1031{,}75 \times 10^3 Pa).

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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