A água para o abastecimento de um prédio é armazenada em um sistema formado por dois reservatórios idênticos, em formato de bloco retangular, ligados entre si por um cano igual ao cano de entrada, conforme ilustra a figura. 

A água entra no sistema pelo cano de entrada no Reservatório 1 a uma vazão constante e, ao atingir o nível do cano de ligação, passa a abastecer o Reservatório 2. Suponha que, inicialmente, os dois reservatórios estejam vazios.

Qual dos gráficos melhor descreverá a altura h do nível da água no Reservatório 1, em função do volume V de água no sistema? 

  • a

  • b

  • c

  • d

  • e

Considerando o nível da água no Reservatório 1, pode-se destacar três fases.


Fase 1

O nível da água no Reservatório 1 é menor que o nível do cano de ligação e o nível  da água no Reservatório 2 é igual a zero. Nessa fase, h = k · V, sendo k uma constante.


Fase 2

O nível da água do Reservatório 1 é igual ao nível do cano de ligação e o nível da água no Reservatório 2 é menor que o nível do cano de ligação. Nessa fase, h = c1, sendo c1 uma constante dada pelo nível do cano de ligação.


Fase 3

O nível da água no Reservatório 1 é maior que o nível do cano de ligação e igual ao nível da água no Reservatório 2. Nessa fase, tem-se «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mi mathvariant=¨normal¨»h«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»c«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mi mathvariant=¨normal¨»k«/mi»«mn»2«/mn»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»V«/mi»«/mstyle»«/math»

O gráfico que melhor descreverá a altura h do nível da água no Reservatório 1 em função do volume V da água no sistema é dado pela alternativa D.