Por que a vazao da agua muda tanto quando a caixa-d'agua esta quase vazia? Em uma campanha de manutencao de um…

Questão

Por que a vazao da agua muda tanto quando a caixa-d'agua esta quase vazia? Em uma campanha de manutencao de um bebedouro comunitario, um tecnico mostrou que a pressao na entrada de um filtro depende da altura h da agua na caixa: DeltaP = rho g h, com rho = 1,0x10^3 kg/m^3 e g = 10 m/s^2. Para orientar os moradores, ele mediu a vazao Q do bebedouro com o mesmo filtro e sem mudar a torneira. Com h = 2,0 m, a vazao foi Q = 6,0 L/min. Ao elevar a caixa para h = 4,0 m, a vazao passou a Q = 12,0 L/min. O tecnico comentou que, em muitos casos, comparar o escoamento com um circuito eletrico ajuda leigos a entender o resultado do teste. Com base nos dados do texto, identifique a frase mais adequada para um folheto aos moradores que comunique a conclusao do teste e use uma analogia fisica coerente.

1. A) Ao dobrar h, DeltaP dobra e Q dobra; o filtro se comporta como um resistor cuja resistencia dobra quando a tensao dobra.
2. B) Ao dobrar h, DeltaP quadruplica e Q dobra; o filtro se comporta como um resistor cuja resistencia cai com a tensao.
3. C) Ao dobrar h, a energia potencial dobra e Q dobra; o resultado depende apenas da energia e independe da pressao no filtro.
4. D) Ao dobrar h, DeltaP dobra e Q cai pela metade; o filtro se comporta como um resistor em que a corrente e inversa da tensao.
5. E) Ao dobrar h, DeltaP dobra e Q dobra; o filtro se comporta como um resistor ohmico, com I proporcional a V.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Identifique a relação entre as grandezas. O enunciado dá DeltaP = rho g h, com rho e g constantes. Logo, DeltaP é diretamente proporcional a h: ao dobrar h, DeltaP dobra. Não há potência de h nessa fórmula.
2. Verifique a vazão. Com h = 2,0 m, Q = 6,0 L/min; com h = 4,0 m, Q = 12,0 L/min. Ao dobrar h, a vazão também dobra, ou seja, Q é proporcional a DeltaP nesse intervalo.
3. Interprete a analogia elétrica. Se a vazão é proporcional à diferença de pressão, o filtro se comporta como um resistor ohmico, em que a corrente I é proporcional à tensão V (V = R I, com R constante). Essa é a analogia coerente com os dados.
4. Compare as alternativas. A alternativa A está errada porque, em um resistor ohmico, a resistência não depende da tensão; ela não dobra. A alternativa B está errada porque DeltaP depende de h linearmente e não quadruplica ao dobrar h. A alternativa C está errada porque a pressão é a grandeza que comanda a vazão, e o texto diz que ela depende de h, não que a vazão independe da pressão. A alternativa D está errada porque a vazão dobrou (de 6,0 para 12,0 L/min) e não caiu pela metade, além de a corrente não ser inversa da tensão.
5. Conclusão. A frase correta para o folheto é a da alternativa E: ao dobrar a altura da água, a pressão dobra e a vazão dobra, comportando-se o filtro como um resistor ohmico.

💡 Dica: Use a analogia entre pressão e tensão elétrica para relacionar pressão e vazão.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

•  Por que a agua do bebedouro do parque quase nao passa pelo filtro novo?  perguntou a zeladora. O tecnico explicou que…
• Por que o ouvido parece “tampar” ao mergulhar? Em um curso de salvamento aquatico, uma instrutora levou um manometro…
• Considere um tanque cilíndrico contendo água até uma altura h, em metros. No fundo do tanque há uma torneira, através da…
• Dois estudantes analisam o escoamento de água em um reservatório cilíndrico usado por uma comunidade rural para captar…
• — Se a agua "puxa" para cima, da para medir isso? perguntou um pescador durante uma oficina de seguranca em um trapiche…
• Como um bico nebulizador “puxa” água de um balde sem usar bomba? Em um vídeo de divulgação científica (dados fictícios)…

Todas as questões de Biodiversidade e Sustentabilidade