Para captar a água das chuvas, um caseiro decidiu construir uma cisterna usando 3 grandes recipientes…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Para captar a água das chuvas, um caseiro decidiu construir uma cisterna usando 3 grandes recipientes plásticos cúbicos de 1 m3 cada um. Cada recipiente possui, na parte superior, um furo que permite a entrada e saída de ar. O conjunto foi montado e nivelado sobre um piso horizontal e cada recipiente foi conectado como mostra a figura. Considere que a cisterna está completamente cheia e que não haja reposição de água. Se a torneira for aberta, escoando-se toda a água possível, os níveis de água que sobrarão, nos três recipientes, estão melhor representados na alternativa (ETEC 2018)
- A)
- B)
- C)
- D)
- E)
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique a altura dos canos de ligacao. O cano entre o primeiro e o segundo recipiente fica numa altura intermediaria; o cano entre o segundo e o terceiro fica mais alto que o fundo do segundo, mas abaixo do topo.
- Com a torneira aberta no terceiro recipiente, a agua escoa do sistema ate o nivel mais baixo possivel permitido pelos canos. O terceiro recipiente esvazia ate o nivel do cano que o liga ao segundo.
- Pelo principio dos vasos comunicantes, o segundo e o terceiro recipientes ficam com o mesmo nivel de agua, correspondente ao cano de ligacao entre eles, e o primeiro recipiente mantem agua ate a altura do cano que o liga ao segundo.
- A alternativa B representa exatamente esse quadro: o primeiro recipiente com nivel alto, o segundo com nivel baixo e o terceiro com nivel igual ao do segundo, respeitando o equilibrio hidrostatico.
- As demais alternativas nao respeitam ao mesmo tempo a altura dos canos e o nivel comum nos recipientes ligados, por isso estao erradas.
💡 Dica: Verifique a altura de cada cano de ligacao e aplique o principio dos vasos comunicantes para igualar os niveis.
Alternativa por alternativa
O aluno imagina que toda a agua escoa e que o nivel residual ocorre no fundo dos recipientes, sem considerar a altura dos canos.
CORRETA. O primeiro recipiente mantem agua ate a altura do cano que o liga ao segundo, e o segundo e o terceiro ficam com niveis iguais ao do cano de ligacao entre eles, que esta acima do fundo do segundo, formando o nivel final mostrado.
O aluno deixa o terceiro recipiente vazio sem perceber que, com a torneira aberta, o nivel do terceiro se iguala ao do segundo pelo cano de ligacao.
O aluno ignora que a torneira esta aberta e assume que o terceiro recipiente conserva agua alta, sem aplicar corretamente a regra de equilibrio de nivel.
O aluno pensa que os recipientes interligados sempre ficam com o mesmo nivel, sem considerar que o escoamento pela torneira altera o sistema.
Por que engana: Ignorar a altura dos canos de ligacao e supor que a agua escoa totalmente.
Raio-X da questão
Vasos comunicantes e equilibrio hidrostatico
avaliacao
Pressao em liquidos · Nivel de liquido em repouso
Pressao hidrostatica e nivel de liquido em equilibrio
Ignorar a altura dos canos de ligacao e supor que a agua escoa totalmente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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