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Química1ª sérieBNCC EM13CNT307Difícil⏱ medio

Uma passarela metálica será construída em uma área costeira brasileira sujeita à maresia e à aspersão direta…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Uma passarela metálica será construída em uma área costeira brasileira sujeita à maresia e à aspersão direta de água do mar. Os elementos de sustentação deverão suportar uma carga de 30 kN durante pelo menos 20 anos, com baixa necessidade de manutenção. Ensaios realizados nas condições previstas indicaram os seguintes resultados: o aço carbono suportou inicialmente 40 kN, mas apresentou corrosão generalizada intensa; o alumínio suportou 25 kN e apresentou corrosão localizada em regiões de contato com água salgada; o aço galvanizado suportou 38 kN, porém sofreu danos na camada de zinco após a montagem; o aço inoxidável suportou 40 kN e apresentou apenas pequena alteração superficial, sem perda significativa de material; a madeira tratada e o concreto comum não atenderam ao projeto estrutural da passarela. Considerando simultaneamente a resistência mecânica exigida, a exposição à água do mar e a baixa necessidade de manutenção, qual material deve ser selecionado para os elementos de sustentação da passarela?

  1. A) Selecionar a madeira tratada, pois o tratamento preserva o material e elimina a necessidade de manutenção em áreas úmidas.
  2. B) Selecionar o alumínio, pois sua menor densidade facilita a construção da passarela em ambiente costeiro.
  3. C) Selecionar o aço carbono, pois sua elevada resistência mecânica inicial é suficiente para a sustentação da passarela.
  4. D) Selecionar o aço inoxidável, pois ele suporta a carga exigida e apresentou a maior resistência à corrosão nas condições de exposição previstas.
  5. E) Selecionar o aço galvanizado, pois sua camada de zinco impede qualquer corrosão durante toda a vida útil.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

  1. Resolvi a questão sem usar o gabarito. Os critérios são três: resistir a 30 kN por pelo menos 20 anos, suportar maresia e aspersão de água do mar e exigir baixa manutenção. Passo 2: A madeira tratada e o concreto comum foram reprovados no ensaio estrutural, então não atendem à resistência exigida. Passo 3: O alumínio suportou apenas 25 kN, abaixo dos 30 kN exigidos, e teve corrosão localizada em contato com água salgada, o que o elimina. Passo 4: O aço carbono suportou 40 kN, mas apresentou corrosão generalizada intensa em ambiente marinho, o que exige muita manutenção e o torna inadequado. Passo 5: O aço galvanizado suportou 38 kN, atendendo à carga, mas a camada de zinco foi danificada após a montagem; o zinco é sacrificial e se consome com o tempo, exigindo manutenção e não garantindo proteção por 20 anos. Passo 6: O aço inoxidável suportou 40 kN, atendendo à carga com folga, e apresentou apenas pequena alteração superficial, sem perda significativa de material, o que indica maior resistência à corrosão e baixa necessidade de manutenção. Passo 7: Conclusão: o aço inoxidável é a melhor escolha, pois é o único que atende simultaneamente à resistência mecânica, à exposição marinha e à baixa manutenção. O gabarito D está correto, e a alternativa D afirma corretamente que o material suporta a carga e tem a maior resistência à corrosão nas condições previstas.

💡 Dica: Considere as propriedades dos materiais em relação à corrosão.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Acredita que o tratamento da madeira elimina a degradação e a manutenção em áreas úmidas, ignorando que a madeira foi reprovada no ensaio estrutural do projeto.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

Considera a menor densidade como critério decisivo para a construção e ignora que o alumínio não atingiu a carga de 30 kN e teve corrosão localizada em água salgada.

Por que engana: Confundir resistência à corrosão com outras propriedades como resistência mecânica ou durabilidade geral.

C Erradaerro: Interpretação

Considera apenas a resistência mecânica inicial de 40 kN e ignora a corrosão generalizada intensa, que compromete a vida útil de 20 anos e exige manutenção frequente em ambiente marinho.

D Correta

A escolha deve atender aos dois critérios informados: suportar pelo menos 30 kN e resistir à corrosão por, no mínimo, 20 anos, com baixa manutenção. O aço inoxidável suporta 40 kN e apresentou apenas pequena alteração superficial, sem perda significativa de material. O alumínio não suporta a carga mínima, enquanto o aço carbono e o aço galvanizado apresentam problemas de corrosão ou de proteção. Madeira tratada e concreto comum não atendem ao projeto estrutural indicado.

E Erradaerro: Conceitual

Acredita que a camada de zinco é uma barreira permanente contra qualquer corrosão, sem considerar que ela se consome com o tempo e já foi danificada após a montagem.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Analisar
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao
🎯 Conceito central

resistência à corrosão

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

propriedades dos materiais · corrosao e oxidacao

📚 Reveja

Revisar os tipos de materiais e suas propriedades em ambientes corrosivos.

⚠️ Erro mais comum

Confundir resistência à corrosão com outras propriedades como resistência mecânica ou durabilidade geral.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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