Em uma escola pública, uma caixa-d’água abastece cinco duchas instaladas em diferentes pontos de um mesmo…

Questão

Em uma escola pública, uma caixa-d’água abastece cinco duchas instaladas em diferentes pontos de um mesmo prédio. Para comparar a pressão da água nas duchas, um técnico mediu a distância vertical entre a superfície livre da água na caixa e cada ducha. Os resultados foram organizados na tabela abaixo. Ducha: H1 | H2 | H3 | H4 | H5 Altura da coluna de água: 1,0 m | 2,5 m | 4,0 m | 5,5 m | 7,0 m Considere que todas as duchas têm a mesma tubulação, que a água está em repouso e que as perdas de energia por atrito podem ser desprezadas. A pressão exercida pela água em uma ducha depende da pressão atmosférica e da pressão hidrostática da coluna de água acima dela, dada por p = ?gh. Com base nas informações apresentadas, em qual ducha a pressão da água será maior?

1. A) H3
2. B) H1
3. C) H2
4. D) H5
5. E) H4

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique o que a questão pede. Queremos a ducha em que a pressão da água é maior. Pelo enunciado, a pressão em cada ducha é a soma da pressão atmosférica com a pressão hidrostática da coluna de água acima dela, p = atmosférica + ?gh (a densidade é ? e g é a gravidade).
2. Analise o que muda de uma ducha para outra. A pressão atmosférica é a mesma para todas, pois as duchas estão no mesmo prédio. A densidade da água, a gravidade e a tubulação também são iguais. Logo, a única grandeza que varia é a altura h da coluna de água.
3. Como a pressão hidrostática é diretamente proporcional à altura (p = ?gh), quanto maior a altura, maior a pressão. Comparando os valores da tabela: 1,0 m, 2,5 m, 4,0 m, 5,5 m e 7,0 m, o maior valor é 7,0 m, correspondente à ducha H5.
4. Conclusão. A ducha H5 apresenta a maior pressão, por ter a maior coluna de água acima dela. A alternativa correta é a D.
5. Por que as outras estão erradas. A H1 tem a menor altura (1,0 m), logo a menor pressão. A H2 (2,5 m) e a H3 (4,0 m) têm alturas intermediárias. A H4 (5,5 m) tem altura menor que a da H5, portanto pressão menor.

💡 Dica: Lembre-se que a pressão da água depende da altura da coluna de água.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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