UEA 2021 — questão 63 de Física
Enunciado em texto
Na construção civil, é comum utilizar uma mangueira com água para se determinar a posição de pontos que estejam sobre a mesma linha horizontal. Na imagem, duas pessoas estão realizando essa técnica para, posteriormente, instalarem interruptores nas paredes.
[Figura: duas pessoas, cada uma junto a uma parede, seguram as pontas de uma mesma mangueira transparente com água, que desce até o chão e sobe de novo. Setas indicam “Água no mesmo nível” nas duas pontas, ligadas por uma linha tracejada com a legenda “Linha horizontal”; outra seta indica “Mangueira com água” no trecho que passa pelo chão.]
(https://bricky.com. Adaptado.)
Nessa técnica, ambas as extremidades da mangueira ficam abertas. Quando a água no interior dessa mangueira atinge o equilíbrio, determina-se que as superfícies de água de cada lado da mangueira estão sobre a mesma linha horizontal. Na Física, a grandeza que melhor se relaciona com essa técnica é
(A) a área.
(B) o volume.
(C) a massa.
(D) a velocidade.
(E) a pressão.
(Enunciado e figura: Vestibular UEA 2021, Prova de Conhecimentos Gerais — UEA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Amazonas (UEA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: qual grandeza física explica por que a água fica no mesmo nível nas duas pontas da mangueira.
Passo 1 — a lei de Stevin. Num líquido em repouso, a pressão só depende da profundidade:
Consequência: pontos do mesmo líquido em repouso, na mesma altura, têm a mesma pressão, e vice-versa.
Passo 2 — as duas superfícies. As duas pontas estão abertas, então as duas superfícies da água estão sob a mesma pressão, a atmosférica. Se uma estivesse mais alta, a pressão no fundo da mangueira seria maior de um lado que do outro, e a água escoaria até igualar. No equilíbrio, as superfícies ficam na mesma horizontal. É o princípio dos vasos comunicantes, todo baseado em pressão.
Por que não as outras: a área e o volume da mangueira não importam (por isso ela pode ser fina ou grossa, longa ou curta); a massa de água também não; e a velocidade é zero no equilíbrio.
⚠️ A armadilha: marcar volume, pensando que “cada lado tem a mesma quantidade de água”. Não precisa ter: o que se iguala é a pressão em cada altura.
A ideia em uma frase: líquido em repouso tem a mesma pressão em cada horizontal; com as duas pontas abertas ao ar, as superfícies ficam no mesmo nível.
Resposta: alternativa E (a pressão).
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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