Durante a cheia de um rio, uma comunidade monta uma passarela flutuante usando tambores plasticos fechados…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante a cheia de um rio, uma comunidade monta uma passarela flutuante usando tambores plasticos fechados, amarrados sob um estrado de madeira. Para orientar os voluntarios, foi feito um teste com um tambor: seu volume externo e de 200 L e sua massa e de 9,0 kg. No planejamento, decidiu-se adotar uma margem de seguranca: a passarela deve operar de modo que, no maximo, 70% do volume de cada tambor fique submerso, para reduzir o risco de entrar agua por trincas. Considere a densidade da agua igual a 1,0 x 10^3 kg/m^3 e g = 10 m/s^2. Com base nas informacoes do texto, conclua o valor aproximado que deve constar na placa como carga maxima adicional suportada por cada tambor, mantendo a margem de seguranca adotada.
- A) 200 kg
- B) 140 kg
- C) 13 kg
- D) 190 kg
- E) 130 kg
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Volume externo do tambor: 200 L = 0,2 m^3. Passo 2: Com a margem de seguranca, no maximo 70% do volume fica submerso: V_sub = 0,7 x 0,2 = 0,14 m^3. Passo 3: Empuxo maximo nessa condicao: E = densidade da agua x V_sub x g = 1,0 x 10^3 x 0,14 x 10 = 1400 N. Passo 4: Peso proprio do tambor: P = 9,0 x 10 = 90 N. Passo 5: Carga adicional maxima = empuxo - peso do tambor = 1400 - 90 = 1310 N. Passo 6: Convertendo para massa: 1310 / 10 = 131 kg, valor aproximado de 130 kg. Passo 7: Conclusao: a alternativa correta e a E (130 kg), que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estao erradas: A (200 kg) ignora a margem de 70% e o peso do tambor; B (140 kg) usa o volume submerso corretamente, mas esquece de descontar o peso proprio de 9 kg; C (13 kg) erra a ordem de grandeza na conversao de newtons para quilogramas; D (190 kg) considera o tambor totalmente submerso, desconsiderando a margem de seguranca.
💡 Dica: Calcule a força de empuxo considerando 70% do volume submerso e subtraia o peso do tambor.
Alternativa por alternativa
Considerou que o tambor pode ficar com todo o volume submerso (ou usou apenas o volume total como carga) e nao descontou o proprio peso do tambor nem aplicou a margem de 70%.
Calculou corretamente o volume submerso de 0,14 m^3 e a massa de agua deslocada de 140 kg, mas esqueceu de subtrair o peso proprio de 9 kg do tambor.
Obteve 1310 N e fez a conversao para massa com erro de ordem de grandeza (dividindo por 100 em vez de 10), chegando a 13 kg.
Ignorou a margem de seguranca e considerou o tambor totalmente submerso (200 L, empuxo de 2000 N), subtraindo apenas o peso proprio e chegando a 191 kg.
Por que engana: Confundir volume total com volume submerso ou esquecer de considerar a margem de segurança de 70%.
70% de 0,200 m^3 desloca 0,140 m^3: empuxo equivale a 140 kg de agua; subtrai-se 9 kg do tambor, resultando ~131 kg.
Raio-X da questão
empuxo, densidade, volume submerso
avaliacao
densidade e volume · força peso
estude empuxo e cálculo de forças em fluidos
Confundir volume total com volume submerso ou esquecer de considerar a margem de segurança de 70%.
tomada_decisao
cotidiano
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