FísicaUFPRBNCC EM13CNT203Difícil⏱ medio

Com o objetivo de encontrar grande quantidade de seres vivos nas profundezas do mar, pesquisadores utilizando…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT203

Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Com o objetivo de encontrar grande quantidade de seres vivos nas profundezas do mar, pesquisadores utilizando um submarino chegaram até a profundidade de 3.600 m no Platô de São Paulo. A pressão interna no submarino foi mantida igual à pressão atmosférica ao nível do mar. Considere que a pressão atmosférica ao nível do mar é de 1,0×10^5 N/m², a aceleração da gravidade é 10 m/s² e que a densidade da água seja constante e igual a 1,0×10^3 kg/m³. Com base nos conceitos de hidrostática, assinale a alternativa que indica quantas vezes a pressão externa da água sobre o submarino, naquela profundidade, é maior que a pressão no seu interior, se o submarino repousa no fundo do platô. (UFPR 2014)

A) 10.
B) 36.
C) 361.
D) 3610.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique as grandezas. A profundidade é h = 3.600 m, a densidade da água é 1,0×10^3 kg/m³, g = 10 m/s², a pressão atmosférica ao nível do mar é 1,0×10^5 N/m² e a pressão interna do submarino é igual a essa pressão atmosférica (1,0×10^5 N/m²). Passo 2: Calcule a pressão hidrostática da água na profundidade h: p_água = densidade × g × h = 1,0×10^3 × 10 × 3.600 = 3,6×10^7 N/m². Passo 3: Some a pressão atmosférica que atua sobre a superfície da água, pois a pressão externa total sobre o casco é p_externa = p_atm + p_água = 1,0×10^5 + 3,6×10^7 = 3,61×10^7 N/m². Passo 4: Divida a pressão externa pela pressão interna: 3,61×10^7 / 1,0×10^5 = 361. Assim, a pressão externa é 361 vezes a pressão interna, o que corresponde à alternativa C, igual ao gabarito oficial. Passo 5: Observação sobre o enunciado: se considerássemos apenas a pressão da coluna de água (3,6×10^7), a razão seria 360, valor que não aparece entre as alternativas; a resposta 361 é a que faz sentido com as opções, pois inclui a pressão atmosférica sobre a superfície. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A (10) não corresponde a nenhum cálculo coerente com os dados; B (36) resulta de erro de potência de dez; D (3610) resulta de dividir por um valor interno errado de 10^4 em vez de 10^5.

💡 Dica: Calcule a pressão hidrostática e compare com a pressão interna do submarino.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente não calculou a pressão hidrostática de forma correta e chegou a uma razão de ordem de grandeza muito menor, como se a pressão da água fosse próxima de 10^6 N/m².

B Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente acertou a ordem de grandeza da pressão da água, mas errou a potência de dez ao dividir, obtendo 3,61×10^7 dividido por 1,0×10^6, ou simplificou 3.600 por 100 sem considerar as unidades.

C Correta

CORRETA. A pressão externa total é P = P0 + ρgh = 1,0×10^5 + (1,0×10^3)(10)(3600) = 1,0×10^5 + 3,6×10^7 = 3,61×10^7 N/m². Dividindo pela pressão interna (1,0×10^5), a pressão externa é 361 vezes maior.

D Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente calculou corretamente a pressão externa de 3,61×10^7 N/m², mas usou 1,0×10^4 N/m² como pressão interna, trocando a potência de dez da pressão atmosférica dada no enunciado.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

pressão hidrostática em líquidos

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

pressão atmosférica e hidrostática · densidade e profundidade

📚 Reveja

estude pressão, densidade, profundidade e cálculo de pressão em líquidos

⚠️ Erro mais comum

Confundir pressão absoluta com pressão relativa ou esquecer de somar a pressão atmosférica.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

Questões parecidas com resolução

🔎 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