Questão 119 — ENEM 2019Caderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Física → Pressão em fluidos (relação P = F/A) e comportamento de gases (massa proporcional ao volume)
• ⚡ Nível: Médio — não exige contas, mas pede duas deduções conceituais encadeadas, e a intuição mais comum (pneu fino = menos pressão) leva ao erro.
• 🎯 Tema/Habilidade: Relação entre força, pressão e área de contato em corpos deformáveis; aplicação da física de fluidos/gases a uma situação do cotidiano.
• 🏆 Gabarito: B — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "A partir da menor deformação do pneu A sob o mesmo esforço e da menor largura de A, compare pA com pB e mA com mB."
• Palavras-chave decisivas: deforma muito menos, mesmos esforços, largura... menor, diretamente proporcionais aos volumes
• Armadilha típica: achar, por intuição, que "pneu mais fino tem menos ar, logo menos pressão". Na prática ocorre o contrário: pneus estreitos de corrida são calibrados a pressões bem mais altas que pneus largos de passeio.
• O que a resposta precisa demonstrar: domínio de que, para um mesmo esforço, menor deformação implica maior pressão interna (via P = F/A), e que menor largura implica menor volume — logo menor massa de ar, já que o próprio enunciado define m ∝ V.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Pressão como força por área (P = F/A): em um pneu apoiado no solo, a carga que ele sustenta é equilibrada pela pressão interna atuando sobre a área de contato ("pegada") formada entre o pneu e a superfície.
• Deformação e área de contato: quanto mais um pneu se deforma sob uma força, maior a área de contato que ele desenvolve com o solo — é essa área achatada que "aparece" quando dizemos que o pneu deformou mais ou menos.
• Geometria do pneu (câmara toroidal): o volume de ar dentro do pneu cresce com a área da seção transversal do tubo (que aumenta com a largura) multiplicada pelo comprimento da câmara (a circunferência do aro, praticamente igual nos dois casos, já que só a largura muda).
• Massa proporcional ao volume: o próprio enunciado autoriza usar mA ∝ VA e mB ∝ VB, dispensando cálculos com a Lei dos Gases Ideais — a comparação de massas se resume a comparar volumes.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "a largura dos pneus de A é menor que a largura dos pneus de B" → geometricamente, para pneus com as demais características iguais (mesmo aro), pneu mais estreito tem menor volume interno de ar.
• Evidência 2: "o pneu da bicicleta A deforma, sob mesmos esforços, muito menos que o pneu da bicicleta B" → para a mesma força aplicada, só há menos deformação (menor área de contato) se a pressão interna for maior — consequência direta de P = F/A.
• Evidência 3: "as massas... são diretamente proporcionais aos seus volumes" → transforma a comparação de massas em uma comparação de volumes, já resolvida pela Evidência 1.
• Síntese: a Evidência 2, sozinha, já decide a comparação de pressões (pA > pB); a Evidência 1 combinada com a 3 decide a comparação de massas (mA < mB). São duas deduções independentes que devem convergir na mesma alternativa.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Comparando as pressões pela relação P = F/A

Quando um pneu sustenta uma carga (um "esforço" F), a região de contato com o solo se achata até que a pressão interna, multiplicada pela área dessa pegada, equilibre a força aplicada: F ≈ p × A_contato, ou seja, A_contato = F/p. Como os esforços aplicados às bicicletas A e B são os mesmos (mesmo F), a área de contato — e, por consequência, a deformação visível — é inversamente proporcional à pressão: quanto maior p, menor A_contato, menor a deformação. O enunciado afirma que o pneu A deforma muito menos que o B sob o mesmo esforço. Logo, A_contato,A < A_contato,B, o que só é possível se pA > pB. Isso é coerente com a prática: pneus de corrida (finos) usam pressões bem mais altas (cerca de 80 a 120 psi) exatamente para minimizar deformação e atrito de rolamento, enquanto pneus de passeio (largos) usam pressões bem menores (cerca de 40 a 65 psi), priorizando conforto.

Subpasso 4.2 — Comparando as massas de ar pelo volume

O enunciado já entrega a ferramenta: mA ∝ VA e mB ∝ VB, com a mesma constante de proporcionalidade para ambos, já que as bicicletas "têm as mesmas características" exceto a largura do pneu. O volume de ar da câmara cresce com a área da seção transversal do tubo (que aumenta com a largura do pneu, pois a seção é aproximadamente circular com diâmetro igual à largura) multiplicada pelo comprimento da câmara — que é o mesmo nos dois casos, pois não há indicação de aros com diâmetros diferentes, apenas larguras diferentes. Como a largura de A é menor que a de B, sua seção transversal é menor, então VA < VB, e, pela proporcionalidade dada, mA < mB.

Subpasso 4.3 — Verificação

Reunindo as duas deduções independentes: pA > pB e mA < mB. Conferindo alternativa por alternativa, apenas uma reúne exatamente essa combinação — e é ela que fecha a questão.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) pA < pB e mA < mB

❌ Incorreta: inverte a relação de pressão. Se pA fosse menor que pB, então A_contato = F/p seria maior para o pneu A (pressão menor gera maior área de contato para o mesmo F), ou seja, A se deformaria MAIS que B — o oposto do que o enunciado descreve.

B) pA > pB e mA < mB

✅ Correta: reúne exatamente os dois resultados obtidos. pA > pB porque o pneu A se deforma menos sob o mesmo esforço (menor área de contato exige maior pressão interna, por P = F/A). mA < mB porque o pneu A, mais estreito, tem menor volume interno de ar, e a massa de ar é proporcional ao volume (dado do enunciado).

C) pA > pB e mA = mB

❌ Incorreta: acerta a comparação de pressões, mas erra ao igualar as massas. Como os pneus têm larguras diferentes — logo volumes diferentes — e a massa é proporcional ao volume, mA não pode ser igual a mB.

D) pA < pB e mA = mB

❌ Incorreta: erra as duas comparações — inverte o sentido da pressão (mesmo erro da alternativa A) e ainda iguala as massas, ignorando que volumes diferentes geram massas diferentes (mesmo erro da alternativa C).

E) pA > pB e mA > mB

❌ Incorreta: acerta a pressão, mas inverte a relação de massa. Como o pneu A é mais estreito que o B, seu volume é menor; logo, mA deveria ser menor — e não maior — que mB.

🏆 Gabarito: B — pA > pB, pois o pneu que deforma menos sob o mesmo esforço precisa ter maior pressão interna (P = F/A); e mA < mB, pois o pneu mais estreito tem menor volume de ar e a massa é proporcional ao volume.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: B é a única alternativa que respeita simultaneamente as duas relações físicas extraídas do texto — maior pressão para menor deformação sob a mesma força, e menor volume/massa para menor largura.
• Padrão de cobrança: o ENEM adora testar "física do cotidiano" com objetos comuns (pneus, bolas, colchões infláveis, seringas), exigindo que o estudante relacione pressão, força e área sem fórmulas complicadas — quase sempre basta P = F/A e raciocínio geométrico direto.
• Generalização: sempre que um fluido ou gás confinado resiste mais à deformação sob uma mesma força aplicada, é porque sua pressão interna é maior; sempre que dois recipientes de forma semelhante, mas dimensões diferentes, guardam a mesma substância nas mesmas condições, o de maior volume guarda mais massa.
• Dica de eliminação rápida: a frase "deforma muito menos" já elimina A e D (que trazem pA < pB). O dado da largura menor de A elimina C e E (que exigem mA igual ou maior que mB). Sobra apenas B — sem precisar sequer ler as duas condições ao mesmo tempo.
• Conexões: o mesmo raciocínio de P = F/A aparece em questões sobre prensa hidráulica (Princípio de Pascal) e sobre pressão em pontos de contato (patins, saltos de agulha, esquis). A relação massa-volume-densidade de gases reaparece em questões que envolvem a Lei dos Gases Ideais (PV = nRT).