PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 36 da UERJ 2021

Exame de Qualificação · Ciências da Natureza

Na figura a seguir, está representado um decantador utilizado em um processo de remoção de impurezas da água, como partículas de terra e de areia fina. Observa-se que, da altura onde se inicia a decantação até o fundo do decantador, há uma distância de 36 cm.

Esquema de um decantador mostrando a trajetória vertical descendente de partículas de terra e areia, com indicação da distância de 36 cm entre o início da decantação e o fundo do decantador.

Considerem-se os seguintes dados:

PARTÍCULA VELOCIDADE DE DECANTAÇÃO (m/s) TEMPO DE DESCIDA ATÉ O FUNDO DO DECANTADOR (s)
Terra 0,01 \text{t}_\text{T}
Areia 0,24 \text{t}_\text{A}

Nessas condições, a diferença \text{t}_\text{T} - \text{t}_\text{A}, em segundos, corresponde a:

  1. A
    21,5
  2. B
    26,5
  3. C
    30,5
  4. D
    34,5
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Resolução comentada

Como a decantação é uma descida com velocidade constante, vale v = \dfrac{\Delta s}{t}, ou seja, t = \dfrac{\Delta s}{v}.

Primeiro, converta a distância para a mesma unidade das velocidades (m/s):

36\ \text{cm} = 0{,}36\ \text{m}

Depois, calcule o tempo de cada partícula:

  1. Terra: t_T = \dfrac{0{,}36}{0{,}01} = 36\ \text{s}
  2. Areia: t_A = \dfrac{0{,}36}{0{,}24} = 1{,}5\ \text{s}

A diferença pedida é:

t_T - t_A = 36 - 1{,}5 = 34{,}5\ \text{s}

Faz sentido: a terra é bem mais lenta e leva muito mais tempo para chegar ao fundo.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor sem base nas contas; não resulta de 36 - 1{,}5 nem de erro de unidade identificável.
  • BTambém não corresponde ao cálculo correto dos dois tempos; resulta de erro aritmético.
  • CValor sem base no cálculo correto dos tempos 36 s e 1{,}5 s.

Assuntos: movimento uniforme, conversão de unidades.

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Fonte: UERJ 2021 · Exame Único. Prova oficial ↗