Questão 61 do Enem 2013: a força da bomba do elevador hidráulico

Enem 2013 · 1º dia · caderno azul · Física · Hidrostática

Nos outros cadernos: amarelo 65 · branco 52 · rosa 68

Só quer conferir? Ver o gabarito

C 200 N

Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldades de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10 m/s², deseja-se elevar uma pessoa de 65 kg em uma cadeira de rodas de 15 kg sobre a plataforma de 20 kg.

Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A força da bomba para subir o cadeirante com velocidade constante.

O peso a sustentar

m = 65 + 15 + 20 = 100\ \text{kg} \qquad P = 100 \times 10 = 1\,000\ \text{N}

Com velocidade constante, a força no pistão grande é igual ao peso.

Princípio de Pascal

A pressão se transmite igual pelo fluido:

\frac{F_{bomba}}{A} = \frac{F_{pistão}}{5A} \quad\Rightarrow\quad F_{bomba} = \frac{1\,000}{5} = 200\ \text{N}

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

A
20 N divide a massa total por 5 sem multiplicar por g. (8,4% marcaram)
B
100 N é a massa total em quilogramas, não uma força. (22% marcaram)
D
Foi a mais marcada. 1 000 N é o peso total, sem a vantagem da prensa hidráulica. (32% marcaram)
E
5 000 N multiplica pela razão das áreas em vez de dividir. (9% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 5.201.188 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 671 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 23ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram28,2%dos candidatos marcaram a C

Habilidade 2 · Competência 1Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro, com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.

Como os candidatos responderam

A8,4%
B22%
C28,2% ✓ gabarito
D32% mais marcada
E9%

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50027,8%
500 a 60026,2%
600 a 70038,4%
700 ou mais83,4%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

Mandar no WhatsApp