Matemática — Geometria Múltipla Escolha

Em princípio, as quantidades de água e ar podem variar. A evaporação pode diminuir a quantidade de água, substituindo-a por ar, e a compressão do solo pode provocar a saída de água e ar, reduzindo o volume de vazios. O solo, no que se refere às partículas que o constituem, permanece o mesmo, mas o seu estado se altera. As mudanças que ocorrem nos solos podem ser identificadas pela determinação de índices físicos. Sobre eles, assinale a alternativa correta:

Em princípio, as quantidades de água e ar podem variar. A evaporação pode diminuir a quantidade de água, substituindo-a por ar, e a compressão do solo pode provocar a saída de água e ar, reduzindo o volume de vazios. O solo, no que se refere às partículas que o constituem, permanece o mesmo, mas o seu estado se altera. As mudanças que ocorrem nos solos podem ser identificadas pela determinação de índices físicos. Sobre eles, assinale a alternativa correta:

  1. a densidade relativa das partículas é calculada a partir do peso específico das partículas sólidas e o peso específico natural.
  2. a porosidade é um dos índices físicos dos solos e determina-se com a razão entre o volume total do solo e o volume de água.
  3. o peso específico das partículas sólidas é determinado pelo peso dos sólidos dos solos e o seu volume total.
  4. o peso específico de um solo natural é a relação entre o seu peso e o seu volume total.
  5. o peso específico da água estabelece a relação entre o seu peso e o seu volume. Convencionalmente, é possível utilizar o valor padrão de 15 kN/m3.

Resolução completa

Explicação passo a passo

D
Alternativa D

Alternativa D - O peso específico de um solo natural é a relação entre o seu peso e seu volume total.

Análise Detalhada

A questão aborda os índices físicos dos solos, conceitos fundamentais na Mecânica dos Solos para caracterizar a estrutura tridimensional do material (sólidos, água e ar). Vamos analisar a definição correta e os erros nas demais opções.

Conceito Central: Peso Específico Natural (\gamma)

O peso específico natural (também chamado de peso específico aparente) é a medida mais direta da compactação do solo em sua condição original. Ele é definido matematicamente pela relação entre o peso total da amostra e o volume total que ela ocupa.

\gamma = \frac{P_t}{V_t}

Onde:

  • P_t = Peso total do solo (partículas sólidas + água nos vazios)
  • V_t = Volume total (partículas sólidas + vazios)

Portanto, a Alternativa D está correta, pois descreve exatamente essa relação.

Análise das Alternativas Incorretas

Para garantir o entendimento completo, veja onde residem os erros nas outras opções:

  • Alternativa A: A densidade relativa das partículas (G_s) é a razão entre a massa (ou peso) específica das partículas sólidas e a massa (ou peso) específica da água, não do solo natural.
  • Fórmula correta: G_s = \frac{\gamma_s}{\gamma_w}
  • Alternativa B: A porosidade (n) é a relação entre o volume de vazios (V_v) e o volume total (V_t). Ela não envolve diretamente o peso específico da água na sua definição primária de volume.
  • Fórmula correta: n = \frac{V_v}{V_t} \times 100\%
  • Alternativa C: O peso específico das partículas sólidas (\gamma_s) utiliza apenas o volume ocupado pelos sólidos (V_s), excluindo os vazios. Se usar o volume total, estaríamos calculando o peso específico aparente (como na alternativa D).
  • Fórmula correta: \gamma_s = \frac{P_s}{V_s}
  • Alternativa E: Embora a definição conceitual esteja certa (peso/volume), o valor padrão do peso específico da água (\gamma_w) é de aproximadamente $9,81 \text{ kN/m}^3$ (frequentemente arredondado para $10 \text{ kN/m}^3$ em cálculos simplificados). O valor de $15 \text{ kN/m}^3$ está incorreto.

Conclusão

A alternativa D é a única que define corretamente o índice físico solicitado sem cometer erros conceituais ou numéricos.

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