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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 96 (CFS 1) da EEAR 2016

CFS 1 · Física: Pressão hidrostática: Stevin e Pascal

– As represas são normalmente construídas com a base da barragem (B) maior que a parte superior (S) da mesma, como ilustrado na figura abaixo.

Corte transversal esquemático de uma represa. À esquerda, há um reservatório com água; ao centro, uma barragem de seção trapezoidal retendo a água, com largura superior S menor do que a largura da base B.

Tal geometria na construção da barragem se deve

  1. A
    ao fato da pressão da água ser maior, quanto maior for a profundidade.
  2. B
    à geometria que apresenta um melhor desempenho no escoamento da água.
  3. C
    ao fato dos peixes na parte mais profunda serem maiores, causando colisões mais intensas.
  4. D
    à menor massa que deve ficar na parte superior da estrutura para não esmagar a base.
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Resolução comentada

Segundo o teorema de Stevin, a pressão em um ponto de um líquido em equilíbrio depende da profundidade h:

p = p_0 + \rho\, g\, h

Aqui p_0 é a pressão atmosférica na superfície, \rho é a densidade da água e g é a aceleração da gravidade. Como \rho e g são constantes, quanto maior h, maior a pressão.

A água empurra a parede da barragem com uma força perpendicular a ela. Essa força é maior perto do fundo, onde a profundidade é maior, e menor perto da superfície.

Por isso a parte de baixo da barragem precisa ser mais larga e mais resistente, para suportar a pressão maior. A parte de cima sofre menos pressão e pode ser mais estreita, o que economiza material.

As outras alternativas não têm base física:

  • O formato não tem a ver com o escoamento da água.
  • A pressão não depende do tamanho dos peixes.
  • O peso da estrutura não é o motivo da geometria. O que determina o formato é a pressão da água, que cresce com a profundidade.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BO formato da barragem serve para resistir à pressão da água, não para melhorar o escoamento.
  • CA pressão não depende dos peixes, só de \rho, g e h; a explicação é absurda.
  • DA causa da geometria é a pressão da água crescer com a profundidade, não o risco de a massa superior esmagar a base.

Assunto: Pressão hidrostática: Stevin e Pascal.

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Ver como caiu na prova Questão 96 no caderno CFS 1 da EEAR 2016

Fonte: EEAR 2016 · CFS 1. Prova oficial ↗