FisicaNet - Prof. Alberto Ricardo Prass
QUESTÕES RESOLVIDAS
QUESTÕES RESOLVIDAS
Código: ENEM-2020-106
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.

Esquema da caverna no oceano com bolsão de ar e mergulhador.


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 de tempo de descompressão em função da variação de pressão.


Considere que a aceleração da gravidade seja igual a \(10\text{ m s}^{-2}\) e que a densidade da água seja de \(\rho = 1\,000\text{ kg m}^{-3}\).
Em minutos, qual é o tempo de descompressão a que o mergulhador deverá ser submetido?
Alternativas
A) \(100\)
B) \(80\)
C) \(60\) Correta
D) \(40\)
E) \(20\)
Resolução Comentada

1. A variação de pressão hidrostática a que o mergulhador está submetido no bolsão de ar em relação à superfície é dada pelo Teorema de Stevin:

\(\Delta P = \rho \cdot g \cdot h\)

2. Observando a figura, a profundidade do bolsão de ar é de \(30\text{ m}\) (distância da superfície da água até o nível do bolsão):

\(\Delta P = 1\,000\text{ kg/m}^3 \cdot 10\text{ m/s}^2 \cdot 30\text{ m}\)
\(\Delta P = 300\,000\text{ Pa} = 300\text{ kPa}\)

3. Consultando o gráfico fornecido na questão para uma variação de pressão de \(300\text{ kPa}\), encontra-se o tempo de descompressão correspondente de \(60\text{ minutos}\).

Alternativa (C).