Um equipamento monitora o volume de água que passa por uma tubulação em um período de tempo.
Um técnico rascunhou cinco possibilidades de unidade de medida para a grandeza que esse equipamento monitora. Nas imagens, cm significa centímetro, e s significa segundo.
O rascunho que expressa corretamente uma unidade de medida para a grandeza que esse equipamento monitora é o:
a) I.
b) II.
c) III.
d) IV.
e) V.
📚 Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Análise Dimensional, Unidades de Medida.
📊 Nível da Questão: Fácil
📝Tema/Objetivo Geral: Identificar a unidade correta para uma grandeza física baseada na relação entre volume e tempo.
🎯 Gabarito: C
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 O enunciado informa que um equipamento monitora o volume de água que passa por uma tubulação em um determinado tempo. A questão apresenta cinco possíveis unidades de medida para essa grandeza. O objetivo é identificar qual das unidades apresentadas representa corretamente a taxa de variação do volume ao longo do tempo.
📌 Palavras-chave:
✔ Volume → Grandeza associada ao espaço ocupado por um líquido, expresso em cm³ ou m³.
✔ Tempo → Grandeza que mede a duração de um evento, expresso em segundos (s).
✔ Vazão → Taxa de escoamento de um fluido, obtida pela relação volume/tempo.
Agora que o comando foi analisado e o objetivo definido, vamos abordar os conceitos e conteúdos necessários.
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
📌 Definição de Vazão:
A vazão volumétrica mede a quantidade de volume que passa por uma seção de uma tubulação em determinado tempo.
📌 Unidade de Volume:
O volume é uma grandeza tridimensional e pode ser expresso em m³, cm³ ou litros. No Sistema Internacional (SI), a unidade padrão é m³, mas cm³ também é amplamente utilizado.
📌 Unidade de Vazão:
A vazão é calculada como a relação entre volume e tempo:
✔ Vazão = Volume / Tempo
✔ Unidade no SI: m³/s ou cm³/s
Com os conceitos bem estabelecidos, vamos agora interpretar o texto da questão.
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 A questão pede para identificar a unidade correta da grandeza medida pelo equipamento. Sabemos que ele monitora o volume de água por unidade de tempo, o que corresponde à vazão volumétrica.
📌 Devemos, então, verificar nos rascunhos apresentados qual contém uma unidade que represente volume dividido pelo tempo.
Agora que interpretamos o texto, vamos desenvolver o raciocínio e realizar os cálculos necessários.
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
📌 Sabemos que a vazão é dada por Volume / Tempo. Logo, precisamos de uma unidade que expresse essa relação.
📌 As unidades apresentadas nos rascunhos são:
- I: cm / s → Unidade de velocidade ❌
- II: cm² / s → Unidade de área por tempo ❌
- III: cm³ / s → Unidade de volume por tempo ✅
- IV: s / cm³ → Inverso de volume por tempo ❌
- V: s / cm² → Inverso de área por tempo ❌
📌 O único rascunho que apresenta a relação correta entre volume e tempo é o Rascunho III: cm³/s.
Com os cálculos realizados, vamos agora analisar as alternativas apresentadas.
Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
📌 Reescrevendo as alternativas:
a) Rascunho I (cm/s) ❌ → Representa velocidade, não vazão.
b) Rascunho II (cm²/s) ❌ → Representa área por tempo, não volume por tempo.
c) Rascunho III (cm³/s) ✅ → Representa volume por tempo, unidade correta de vazão.
d) Rascunho IV (s/cm³) ❌ → Unidade sem sentido para vazão.
e) Rascunho V (s/cm²) ❌ → Também sem sentido para vazão.
Finalmente, vamos concluir a resolução com um resumo e a justificativa final.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 O problema envolve a identificação da unidade de medida da vazão volumétrica. Essa grandeza é dada pela relação volume / tempo, cuja unidade correta é cm³/s. Analisamos todas as alternativas e verificamos que apenas o Rascunho III apresenta a unidade correta.
🔍 Resumo Final:
✔ Volume é medido em cm³ ou m³.
✔ Tempo é medido em segundos.
✔ A vazão volumétrica é expressa como volume / tempo = cm³/s.
✔ O Rascunho III é a única opção que corresponde a essa relação.
✅ Resposta final: Alternativa C.
