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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 81 (CFS 2) da EEAR 2016

CFS 2 · Física: Pressão hidrostática: Stevin e Pascal

– Qual dos recipientes, contendo o mesmo líquido, apresenta maior pressão no ponto P?

Quatro recipientes com formatos distintos (A, B, C e D) preenchidos com o mesmo líquido até diferentes alturas, com linhas horizontais tracejadas marcando níveis de altura de referência e a posição de um ponto P no interior de cada recipiente.

  1. A
    A
  2. B
    B
  3. C
    C
  4. D
    D
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Resolução comentada

Pelo teorema de Stevin, a pressão em um ponto dentro de um líquido em equilíbrio é p = p_0 + \rho g h, em que h é a profundidade do ponto, medida na vertical a partir da superfície livre. Como o líquido é o mesmo, \rho e g são iguais, e p_0 (pressão atmosférica) também. Assim, a pressão em P depende só de h. O formato do recipiente e a quantidade de líquido não importam.

Lendo a figura, as linhas tracejadas marcam as alturas de referência. Estimando a profundidade de P em cada recipiente:

  1. A: a superfície está na segunda linha e P está na linha mais baixa, então h é grande, correspondendo a duas divisões de espaçamento.
  2. B: a superfície está na primeira linha (a mais alta) e P está na linha mais baixa, então h é a maior de todas, correspondendo a três divisões.
  3. C: a superfície está na primeira linha e P na terceira, então h corresponde a duas divisões.
  4. D: a superfície está na segunda linha e P na terceira, então h corresponde a uma divisão.

A maior profundidade é a do recipiente B, e portanto é nele que a pressão em P é maior. O tubo é estreito e P está no fundo, mas a largura é irrelevante; o que vale é a coluna vertical de líquido acima de P.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa C engana quem acha que o recipiente com mais líquido ou base mais larga tem maior pressão, quando só a profundidade de P conta.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AP está bem abaixo da superfície, mas a superfície de A é mais baixa que a de B, então a profundidade é menor.
  • CÉ o recipiente com mais líquido e a base mais larga, mas a pressão não depende do volume nem do formato; a profundidade de P é menor que em B.
  • DP tem a menor profundidade entre os quatro, então a pressão é a menor.

Assunto: Pressão hidrostática: Stevin e Pascal.

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Ver como caiu na prova Questão 81 no caderno CFS 2 da EEAR 2016

Fonte: EEAR 2016 · CFS 2. Prova oficial ↗