Questão 57 do ENEM 2013 comentada
Entenda como a pressão atmosférica interfere na saída de água de uma garrafa tampada e destampada.
Para realizar um experimento com uma garrafa PET cheia d´água, perfurou-se a lateral da garrafa em três posições a diferentes alturas. Com a garrafa tampada, a água não vazou por nenhum dos orifícios, e, com a garrafa destampada, observou-se o escoamento da água conforme ilustrado na figura.
Como a pressão atmosférica interfere no escoamento da água, nas situações com a garrafa tampada e destampada, respectivamente?
- AImpede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.
- BImpede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
- CImpede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
- DImpede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; regula a velocidade de escoamento, que só depende da pressão atmosférica.
- EImpede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.
Tente resolver antes de abrir. Errar aqui é de graça.
Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão exige comparar a pressão dentro e fora da garrafa e entender como a pressão atmosférica atua no escoamento.
Resolução
Com a garrafa tampada, a água não vazou por nenhum dos orifícios
Com a garrafa tampada, não entra ar para ocupar o espaço da água que tentaria sair. A pressão interna diminui, e a pressão atmosférica, maior do que ela, impede a saída de água.
Ao destampar a garrafa, o ar entra e a superfície da água fica sob pressão atmosférica. Essa pressão também atua do lado de fora, junto aos furos. Como ela aparece nos dois lados, seu efeito se cancela na comparação que determina a velocidade de saída.
A figura mostra a função dos jatos que saem dos furos em diferentes alturas: ilustrar o escoamento da água quando a garrafa está destampada. A velocidade depende da altura da coluna de água acima de cada furo, não do valor da pressão atmosférica.
Assim, a alternativa A descreve as duas situações: a pressão atmosférica impede a saída com a garrafa tampada, mas não altera a velocidade do escoamento com ela destampada.
Alternativa por alternativa
- A
Correta. Está certa: com a garrafa tampada, a pressão atmosférica impede a saída da água; destampada, a velocidade depende da pressão da coluna de água.
- B
A primeira afirmação está certa, mas a velocidade não é proporcional à pressão atmosférica no furo, pois ela atua dos dois lados e se cancela.
- C
A pressão atmosférica não impede a entrada de ar por ser menor que a pressão interna. Além disso, ela não determina a velocidade do jato.
- D
A primeira afirmação está certa, mas a velocidade não depende só da pressão atmosférica: depende da coluna de água acima do furo.
- E
A afirmação sobre a velocidade está certa, mas, com a garrafa tampada, a pressão atmosférica impede a saída de água, não a entrada de ar.
Para lembrarQuando a pressão atmosférica atua igualmente nos dois lados do escoamento, ela se cancela; a velocidade depende da diferença de pressão gerada pela coluna de água.
Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.
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