PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 18 do ITA 2026
Texto-base das questões 13 a 24 · 1ª fase
Quando e se necessário, use os seguintes valores para as quantidades a seguir:
Aceleração local da gravidade g = 10\ \text{m/s}^2.
\sqrt{2} \approx 1{,}4; \sqrt{3} \approx 1{,}7; \sqrt{5} \approx 2{,}2 \sqrt{7} \approx 2{,}6.
Um vaso comunicante contém um volume V_0 = 2{,}00\ \text{L} de água e possui duas colunas verticais conectadas por um tubo de conexão de comprimento L_0 = 10{,}0\ \text{cm} e área de seção transversal A_C = 100\ \text{cm}^2, conforme a figura. Sobre cada uma das colunas verticais, colocam-se duas massas distintas: m_1 = 200\ \text{g} sobre a coluna de área A_1 = 100\ \text{cm}^2 e m_2 = 100\ \text{g} sobre a coluna de área A_2 = 400\ \text{cm}^2. Admita que o sistema atinge o equilíbrio estático, que a água é incompressível e despreze o atrito. Dado o exposto, assinale a alternativa que corresponde à altura da coluna de água sob a massa m_1.

- A6{,}00\ \text{cm}.
- B2{,}35\ \text{cm}.
- C1{,}75\ \text{cm}.
- D0{,}75\ \text{cm}.
- E0{,}60\ \text{cm}.
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Resolução comentada
Em equilíbrio, pontos de um mesmo líquido na mesma altura têm pressões iguais. Cada massa funciona como um pistão, acrescentando à pressão atmosférica a pressão mg/A. Assim, na base das duas colunas:
Cancelando a pressão atmosférica e g, e usando a densidade da água \rho=1\ \text{g/cm}^3, obtemos:
Essa é a diferença entre as alturas, não a altura pedida. Para determinar h_1, precisamos também conservar o volume de água.
O tubo de conexão ocupa:
Como V_0=2000\ \text{cm}^3, restam 1000\ \text{cm}^3 nas duas colunas:
Substituindo h_2=h_1+1{,}75, com as alturas em centímetros:
Alternativa E.
Pegadinha: A alternativa C apresenta a diferença entre as alturas, enquanto B apresenta a altura da coluna errada.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AApresenta uma altura dez vezes maior que a obtida pela conservação do volume.
- BCorresponde à altura da coluna sob a massa m₂, não sob m₁.
- CConfunde a diferença entre as alturas das colunas com a altura h₁.
- DNão satisfaz simultaneamente o equilíbrio das pressões e a conservação do volume.
Assuntos: hidrostática, vasos comunicantes, conservação do volume.
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Fonte: ITA 2026 · 1ª fase. Prova oficial ↗