Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 106 do Enem 2020: o tempo de descompressão do mergulhador na caverna

Enem 2020 · 2º dia · caderno azul · Física · Hidrostática

Nos outros cadernos: amarelo 134 · cinza 119 · rosa 96

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C 60

Um mergulhador fica preso ao explorar uma caverna no oceano. Dentro da caverna formou-se um bolsão de ar, como mostrado na figura, onde o mergulhador se abrigou.

Corte do oceano: na superfície, p atm = 1,0 × 10⁵ Pa. Dentro da rocha há uma caverna com um bolsão de ar, cuja superfície fica 50 m abaixo da superfície do mar; uma passagem horizontal de 30 m leva até ele

Durante o resgate, para evitar danos a seu organismo, foi necessário que o mergulhador passasse por um processo de descompressão antes de retornar à superfície para que seu corpo ficasse novamente sob pressão atmosférica. O gráfico mostra a relação entre os tempos de descompressão recomendados para indivíduos nessa situação e a variação de pressão.

Gráfico do tempo de descompressão (min) em função da variação de pressão (kPa), de 100 a 700 kPa: a curva fica perto de 20 min até 200 kPa e depois sobe, passando por 40 min em 400 kPa, 60 min em 500 kPa e 100 min em 700 kPa

Considere que a aceleração da gravidade seja igual a 10 m s⁻² e que a densidade da água seja de ρ = 1 000 kg m⁻³.

Em minutos, qual é o tempo de descompressão a que o mergulhador deverá ser submetido?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A variação de pressão entre o bolsão e a superfície, para ler o tempo no gráfico.

Profundidade que importa

A pressão na água depende só da profundidade, e não da distância horizontal. O ar do bolsão está em contato com a água 50 m abaixo da superfície, então tem a pressão da água a 50 m. Os 30 m da figura são uma passagem horizontal e não entram na conta.

A variação de pressão

Δp=ρ g h=1 000×10×50=500 000 Pa=500 kPa\Delta p = \rho\,g\,h = 1\,000 \times 10 \times 50 = 500\,000\ \text{Pa} = 500\ \text{kPa}

Lendo o gráfico

Em 500 kPa, a curva passa por 60 minutos.

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Foi a mais marcada. 100 min corresponde a 700 kPa, como se a profundidade fosse 70 m ou mais. O bolsão está a 50 m. (26,7% marcaram)

  • B

    80 min corresponde a uns 600 kPa: profundidade maior que a do bolsão. (20,7% marcaram)

  • D

    40 min corresponde a 400 kPa, que seria uma profundidade de 40 m. (15,5% marcaram)

  • E

    20 min corresponde a variações pequenas de pressão, como se o bolsão estivesse a poucos metros. Os 30 m da figura são a passagem horizontal, que não muda a pressão. (12,5% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.508.713 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 636 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 21ª mais difícil de 44 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.
Acertaram24,3%dos candidatos marcaram a C
Habilidade 17 · Competência 5Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.
Como os candidatos responderam
  • A26,7% mais marcada
  • B20,7%
  • C24,3% ✓ gabarito
  • D15,5%
  • E12,5%

Em branco: 0,2% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50020,3%
  • 500 a 60024,9%
  • 600 a 70043,5%
  • 700 ou mais72%

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.

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