Questão 119 do ENEM 2019

Como resolver a questão 119 passo a passo?

O conceito que resolve

A deformação de um pneu sob mesma força depende da pressão interna: maior pressão significa maior rigidez e menor deformação. A massa de ar (m) é proporcional ao volume (V) do pneu, e a pressão (p) é dada pela equação dos gases ideais: p = (m/M) * (R*T)/V, onde M é a massa molar do ar, R é a constante dos gases, e T é a temperatura (constante). Como os pneus são calibrados separadamente, a temperatura e a massa molar do ar são iguais para ambos. A deformação menor do pneu A indica que sua pressão interna é maior que a do pneu B. Além disso, como os pneus têm volumes diferentes (pneu B é mais largo), mas a massa de ar é proporcional ao volume, a massa de ar em cada pneu depende diretamente do volume de ar neles inserido durante a calibragem.

Como chegar na resposta

1. Deformação e pressão: O pneu A se deforma menos que o pneu B sob mesmo esforço. Isso indica que a pressão interna do pneu A (pA) é maior que a do pneu B (pB), pois maior pressão torna o pneu mais rígido.
2. Massa e volume: A massa de ar (m) é diretamente proporcional ao volume (V) do pneu, conforme o texto. Como os pneus têm larguras diferentes, seus volumes também são diferentes: o pneu B, sendo mais largo, tem volume maior que o pneu A.
3. Calibragem e massa: Durante a calibragem, os amigos inserem ar nos pneus até atingir as pressões pA e pB. A massa de ar em cada pneu depende do volume que eles conseguem encher até atingir a pressão desejada. Como pA > pB, o volume necessário para atingir pA é menor do que o volume necessário para atingir pB (porque a pressão é inversamente proporcional ao volume para uma mesma massa de ar, se a temperatura for constante). No entanto, o texto diz que as massas são proporcionais aos volumes dos pneus, ou seja, a massa de ar inserida em cada pneu é ajustada para preencher seu volume específico durante a calibragem. Assim, como o pneu B tem volume maior, ele terá massa de ar maior (mB > mA).
4. Conclusão: pA > pB (por causa da menor deformação) e mA < mB (porque o volume do pneu B é maior e a massa é proporcional ao volume).

Por que cada alternativa

• AErro: Confunde deformação com pressão. Quem escolhe essa alternativa pode ter pensado que menor deformação significa menor pressão, o que é o contrário do que ocorre. Além disso, ignora que a massa de ar é proporcional ao volume, que é maior no pneu B.
• BCorreta. Maior pressão em A (pA > pB) explica a menor deformação. Massa menor em A (mA < mB) porque o volume do pneu B é maior e a massa é proporcional ao volume.
• CErro: Iguala massas sem considerar volumes. A alternativa assume que as massas são iguais, mas o texto diz que são proporcionais aos volumes, que são diferentes. Além disso, a pressão em A deve ser maior.
• DErro: Inverte relação de pressão e ignora massa. Menor pressão em A (pA < pB) contraria a observação da deformação. Também ignora que a massa em B deve ser maior por causa do volume.
• EErro: Massa maior em A sem justificativa. A massa em A não pode ser maior que em B, pois o volume do pneu B é maior e a massa é proporcional ao volume. Além disso, a pressão em A deve ser maior.

Onde essa questão derruba a maioria

A questão joga com dois conceitos que podem ser confundidos: a relação entre deformação e pressão (maior pressão = menos deformação) e a relação entre massa de ar e volume do pneu (massa proporcional ao volume). Muitos podem se distrair com a deformação e pensar que menor deformação significa menor pressão, ou ignorar que os volumes dos pneus são diferentes, levando a erros nas massas.

O que estudar se você errou

Reveja a relação entre pressão e deformação em materiais elásticos. Lembre-se de que, para um mesmo esforço, maior pressão interna resulta em menor deformação. Também revise a equação dos gases ideais e como massa, volume e pressão estão relacionados quando a temperatura é constante. Por fim, preste atenção no texto: ele diz que as massas são proporcionais aos volumes, não que são iguais.