Um extintor de água gera pressão de serviço ?P = 1,2×10^5 Pa. Usando ?_água = 1000 kg/m³ e g = 10 m/s², estime…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um extintor de água gera pressão de serviço ?P = 1,2×10^5 Pa. Usando ?_água = 1000 kg/m³ e g = 10 m/s², estime a altura máxima h que o jato de água pode alcançar, usando v = v(2?P/?) e h = v²/(2g). (Considere jato vertical sem perdas.)
- A) A altura máxima h é 6 m, pois a pressão é suficiente para isso.
- B) h ˜ 12 m
- C) O jato alcança apenas 10 m, devido à resistência do ar que não foi considerada.
- D) Altitude h é 24 m, pois a pressão de 1,2×10^5 Pa é muito alta.
- E) A altura máxima é 8 m, pois a água não atinge altura total de jatos.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Interpretar a fórmula. As expressões garbled no enunciado correspondem a v = raiz de (2 x DeltaP / rho) e h = v^2 / (2g), com DeltaP = 1,2 x 10^5 Pa, rho = 1000 kg/m^3 e g = 10 m/s^2. Não há figura ou tabela necessária, então a questão está completa.
- Calcular a velocidade de saída. v^2 = 2 x 1,2 x 10^5 / 1000 = 240 m^2/s^2, logo v é aproximadamente 15,5 m/s.
- Calcular a altura. h = v^2 / (2g) = 240 / (2 x 10) = 240 / 20 = 12 m.
- Verificar por outro caminho. Como h = v^2/(2g) = (2 DeltaP/rho)/(2g) = DeltaP/(rho g), temos h = 1,2 x 10^5 / (1000 x 10) = 12 m, o mesmo resultado.
- Comparar com o gabarito. A resposta 12 m (alternativa B, escrita com erro de digitação como h ˜ 12 m) coincide com o gabarito oficial.
- Analisar as demais. A alternativa A está errada porque 6 m é a metade do valor correto. A alternativa C está errada porque o enunciado pede jato sem perdas, então a resistência do ar não deve ser considerada. A alternativa D está errada porque 24 m é o dobro do valor correto. A alternativa E está errada porque, no modelo sem perdas, a água atinge a altura calculada, e 8 m não resulta da fórmula.
💡 Dica: Calcule a velocidade inicial usando a pressão e, em seguida, determine a altura máxima.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu o resultado por 2 em algum passo, por exemplo usando h = v^2/(4g) ou DeltaP/(2 rho g), e assim obteve 6 m, que é metade de 12 m.
v = v(2·1,2×10^5/1000)=˜15,49 m/s; h = v²/(2g) = 240/(20) = 12 m. Fórmulas de Bernoulli simplificadas e energia cinética do jato.
O aluno ignorou a condição jato vertical sem perdas do enunciado e atribuiu a diferença à resistência do ar, algo que a questão exclui expressamente.
O aluno provavelmente usou h = v^2/g, sem o fator 2, e obteve 24 m, que é o dobro do valor correto. Também misturou o termo altura com altitude, confundindo conceitos.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre pressão e altura, aplicando a fórmula de forma incorreta e subestimando a altura máxima do jato.
O aluno acredita que jatos reais nunca atingem a altura teórica e escolhe um valor arbitrário de 8 m, sem aplicar a fórmula dada nem considerar a condição sem perdas.
Raio-X da questão
pressão e altura
avaliacao
pressão e altura · equações de movimento
Revisar as fórmulas de pressão e movimento de projéteis.
O aluno pode confundir a relação entre pressão e altura, aplicando a fórmula de forma incorreta e subestimando a altura máxima do jato.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em uma rua de paralelepípedos de um bairro residencial, um grupo de moradores conectou um manômetro a um hidrante para…
- Um sistema de abastecimento eleva 200 kg de água por minuto até uma caixa a 5,0 m de altura. Considerando g = 10 m/s²…
- Uma bomba eleva 8,0 kg de água a 3,0 m de altura. Qual é a variação de energia potencial gravitacional? Use g = 10 m/s².
- (Dissertativa) Um sistema deve bombear V = 10,0 m³ de água por dia até h = 20,0 m. Use g = 10 m/s² e ? = 1000 kg/m³. O…
- Em uma escola pública, um reservatório cilíndrico é usado para armazenar água da chuva. Um sensor instalado no fundo…
- Em um lago de água doce ? = 1000 kg/m³, calcule a pressão absoluta p a uma profundidade h = 1,20 m. Use p0 = 1,00×10^5…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog