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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 55 do ENEM 2014

1º dia · Ciências da Natureza · H6 · Física: Hidrodinâmica: vazão e Bernoulli

Uma pessoa, lendo o manual de uma ducha que acabou de adquirir para a sua casa, observa o gráfico, que relaciona a vazão na ducha com a pressão, medida em metros de coluna de água (mca).

Gráfico de vazão da ducha em função da pressão estática. O eixo horizontal, Pressão Estática (mca), vai de 1 a 9; o eixo vertical, Vazão (L/min), vai de 0 a 14. A curva crescente passa aproximadamente pelos pontos (1, 5), (3, 8,5), (6, 12) e (8, 13,7).

Nessa casa residem quatro pessoas. Cada uma delas toma um banho por dia, com duração média de 8 minutos, permanecendo o registro aberto com vazão máxima durante esse tempo. A ducha é instalada em um ponto seis metros abaixo do nível da lâmina de água, que se mantém constante dentro do reservatório.

Ao final de 30 dias, esses banhos consumirão um volume de água, em litros, igual a

  1. A
    69 120.
  2. B
    17 280.
  3. C
    11 520.
  4. D
    8 640.
  5. E
    2 880.
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Resolução comentada

A pressão estática em metros de coluna de água (mca) é a altura da coluna de líquido acima do ponto. Como a ducha fica 6 m abaixo da lâmina de água do reservatório, a pressão nela é de 6 mca.

No gráfico, em 6 mca a curva marca vazão de cerca de 12 L/min.

Agora calculamos o consumo:

  1. Tempo por banho: 8 min, com vazão de 12 L/min: 8 \times 12 = 96\ \text{L} por banho.
  2. Quatro pessoas, um banho por dia cada: 4 \times 96 = 384\ \text{L} por dia.
  3. Em 30 dias: 30 \times 384 = 11\,520\ \text{L}.

O volume consumido é 11 520 litros.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Ausa vazão de 12 L/min mas multiplica por mais um fator, chegando a um valor 6 vezes maior que o correto (por exemplo, tratando o tempo como 48 min).
  • Busa vazão de 18 L/min, fora do gráfico, ou erra a conta de dias e pessoas.
  • Dcorresponde a uma vazão de 9 L/min, lida em pressão errada (cerca de 3,5 mca), sem considerar os 6 m.
  • Ecorresponde a uma vazão de 3 L/min ou a esquecer parte dos fatores, valor abaixo do mínimo do gráfico.

Assuntos: Hidrodinâmica: vazão e Bernoulli, Pressão hidrostática: Stevin e Pascal.

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