PUC-RS 2015 (inverno) — questão 4 de Física

Gabarito AHidrostática — vasos comunicantes (pressão e profundidade)Concurso Vestibular · Inverno
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 4 de Física do PUC-RS 2015 (inverno)

Enunciado em texto

INSTRUÇÃO: Para responder à questão 4, analise a figura abaixo, que representa um recipiente com cinco ramos abertos à atmosfera, em um local onde a aceleração gravitacional é constante, e complete as lacunas do texto que segue. As linhas tracejadas, assim como o fundo do recipiente, são horizontais.

[Figura: um recipiente de fundo horizontal com cinco ramos de formatos diferentes (um tubo reto, um funil, um ramo largo em forma de trapézio, um ramo inclinado e outro funil), todos cheios até o mesmo nível. Uma linha tracejada mais alta passa pelos pontos A (no primeiro ramo), B (no ramo largo do meio) e C (no ramo inclinado). Uma linha tracejada mais baixa, perto do fundo, passa pelos pontos D (à esquerda), E (no meio, abaixo de B) e F (à direita).]

Considerando que o recipiente está em equilíbrio mecânico e contém um fluido de massa específica constante, afirma-se que a pressão exercida pelo fluido no _________ é _________ pressão exercida pelo fluido no _________.

(A) ponto A – menor que a – ponto D

(B) ponto A – menor que a – ponto C

(C) ponto B – igual à – ponto E

(D) ponto D – menor que a – ponto F

(E) ponto D – igual à – ponto C

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2015 (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 do fluido em pontos de alturas diferentes do recipiente.

Passo 1 — Stevin. Num mesmo líquido em equilíbrio, a pressão depende só da profundidade:

p=patm+μ g hp = p_{\text{atm}} + \mu\,g\,h

O formato dos ramos não importa. Pontos na mesma horizontal têm a mesma pressão; pontos mais fundos têm pressão maior.

Passo 2 — agrupar. A, B e C estão na linha de cima: pressões iguais. D, E e F estão na linha de baixo, mais fundos: pressões iguais entre si e maiores que as de cima.

Passo 3 — conferir.

• (A) A, em cima, tem pressão menor que D, embaixo. Correta.

• (B) A e C estão na mesma horizontal: pressões iguais.

• (C) B está acima de E: pressão menor, não igual.

• (D) D e F estão na mesma horizontal: pressões iguais.

• (E) D está abaixo de C: pressão maior.

⚠️ A armadilha: achar que o ramo mais largo (ou o funil, com mais líquido em cima) faz mais pressão. É o paradoxo hidrostático: só conta a altura da coluna, não o volume nem a forma.

A ideia em uma frase: num líquido em equilíbrio, mesma profundidade é mesma pressão, seja qual for o formato do recipiente.

Resposta: alternativa A.

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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