PUC-RS 2012 (inverno) — questão 4 de Física
Enunciado em texto
Os recipientes cujas vistas laterais são mostradas na figura a seguir são preenchidos até o mesmo nível com o mesmo líquido e estão abertos para a atmosfera.
[Figura: três recipientes com líquido até a mesma altura (linha tracejada). O recipiente 1 é mais largo em cima do que no fundo (paredes abrindo para cima); o 2 é estreito e de paredes verticais, com o menor fundo; o 3 é mais largo no fundo do que em cima (paredes fechando para cima).]
Nesse caso, é correto afirmar que
(A) a força que o líquido exerce no fundo dos recipientes é a mesma em todos os recipientes.
(B) a maior pressão ocorre no fundo do recipiente 2, porque ele tem o fundo de menor área.
(C) a pressão no fundo dos recipientes 1 e 3 é igual, porque eles contêm o mesmo volume de líquido.
(D) a menor pressão ocorre no fundo do recipiente 2, porque ele contém o menor volume de líquido.
(E) a pressão no fundo dos recipientes é a mesma, porque a altura da coluna de líquido é igual em todos eles.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2012 (Inverno) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: comparar a pressão (e a força) no fundo dos três recipientes.
Passo 1 — Stevin. A pressão no fundo de um líquido em repouso é
Só dependem da pressão atmosférica, da densidade do líquido e da altura da coluna. Formato, volume e área do fundo não entram. Mesmo líquido, mesma altura, todos abertos → mesma pressão no fundo dos três.
Passo 2 — a força no fundo. A força é pressão × área, . As áreas dos fundos são diferentes (a do 3 é a maior, a do 2 a menor), então as forças não são iguais. A (A) é falsa.
Por que não as outras: (B) e (D) ligam a pressão à área do fundo ou ao volume, que não importam; (C) chega à conclusão certa sobre 1 e 3, mas pelo motivo errado (o volume), e nem é verdade que os volumes sejam iguais.
⚠️ A armadilha: achar que o recipiente com mais líquido “pesa mais no fundo” e por isso tem mais pressão. É o paradoxo hidrostático: no recipiente 1, parte do peso do líquido se apoia nas paredes inclinadas; no 3, as paredes empurram o líquido para baixo. No fim, a pressão no fundo só enxerga a altura.
A ideia em uma frase: pressão no fundo depende só da altura do líquido (e de qual líquido é), não do formato do recipiente.
Resposta: alternativa E.
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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