UEM 2020 (Conhecimentos Específicos) — questão 24 de Física
Enunciado em texto
Em vasos sanitários, o nível de água no sifão (ponto A) e no vaso (ponto B) é o mesmo na situação de equilíbrio hidrostático. No entanto, ao acionarmos a válvula de descarga, uma quantidade de água escoa para dentro do vaso, aumentando o nível de água nesse local. Em relação ao princípio de funcionamento de vasos sanitários, assinale o que for correto.
[Figura: perfil esquemático de um vaso sanitário, com o assento em cima, o vaso (bacia) e, atrás dele, o sifão em forma de curva. A água ocupa o fundo da bacia e o trecho de subida do sifão; o ponto A está na superfície da água no sifão e o ponto B na superfície da água na bacia, no mesmo nível.]
Figura: Perfil esquemático de um vaso sanitário.
(01) Antes do acionamento da válvula de descarga, a pressão no ponto A é igual à pressão no ponto B.
(02) Antes do acionamento da válvula de descarga, a pressão no ponto B é igual à pressão atmosférica.
(04) De acordo com o Teorema de Stevin, ao aumentarmos o nível de água dentro do vaso, uma pressão adicional será exercida sobre o ponto B.
(08) Após o acionamento da válvula, surge uma diferença de pressão entre os pontos A e B que provoca o escoamento de água do vaso pelo sifão.
(16) O sifão impede que o cheiro proveniente do encanamento de esgoto atinja o interior do vaso.
(Enunciado e figura: Vestibular UEM 2020, Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: aplicar vasos comunicantes e o teorema de Stevin ao vaso sanitário.
(01) Verdadeira. A e B estão na mesma altura, no mesmo líquido em repouso e ligados pela água: pelo teorema de Stevin, pontos de mesmo nível num líquido em equilíbrio têm a mesma pressão.
(02) Verdadeira. B está na superfície livre da água da bacia, em contato com o ar: a pressão ali é a atmosférica.
(04) Verdadeira. Com o nível da bacia subindo uma altura acima de B, o ponto B passa a ficar sob uma coluna de água:
(08) Verdadeira. Com a água extra na bacia, o lado do vaso fica com pressão maior que o lado do sifão no mesmo nível; essa diferença empurra a água pelo sifão para o esgoto (e, quando o sifão enche, o efeito sifão completa a sucção).
(16) Verdadeira. A água que fica parada na curva do sifão funciona como um selo (fecho hídrico): os gases do esgoto não conseguem atravessá-la.
⚠️ A armadilha: achar que, por estar “dentro” do sifão, a pressão em A é diferente da de B. Em equilíbrio, o que importa é a profundidade, e A e B estão no mesmo nível.
A ideia em uma frase: mesmo nível, mesma pressão; desnível cria diferença de pressão, e a água escoa do lado de maior pressão.
Resposta: soma 31 (01 + 02 + 04 + 08 + 16).
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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