A cerca das Tensões Geostáticas e Permeabilidade, responda:
Se a pressão efetiva está aumentando, o que acontece com a pressão de água?
Se a pressão efetiva está aumentando, o que acontece com a pressão de água?
Passo 1
O enunciado pergunta: “Se a pressão efetiva está aumentando, o que acontece com a pressão de água?”
Informações visíveis na imagem (peguei esses dados da imagem): as quatro colunas têm a mesma altura total (isso representa a mesma tensão total para cada caso) e a porção azul varia entre as colunas (essa porção azul representa, visualmente, a pressão de água
; a parte em branco em cima representa a tensão efetiva
).
Não resolvo nada ainda — só organizei o que o enunciado/figura nos dá e o que é pedido.
Informações visíveis na imagem (peguei esses dados da imagem): as quatro colunas têm a mesma altura total (isso representa a mesma tensão total
Não resolvo nada ainda — só organizei o que o enunciado/figura nos dá e o que é pedido.
Passo 2
Apresento a relação fundamental que liga as quantidades envolvidas. Esta é a relação de Terzaghi (princípio da tensão efetiva):
Expliquei cada símbolo:
-
é a tensão total (por exemplo, o peso do solo e carga sobre ele) — unidade: normalmente ou . -
é a tensão efetiva: a parte da tensão que é realmente suportada pelos grãos do solo (a “força que fecha os contatos entre grãos”). -
é a pressão de poros (pressão da água) — também em ou .
Intuição física curta: o total de carga é repartido entre o esqueleto sólido (
) e o fluido nos poros (
). Se uma parcela aumenta, a outra deve ajustar para que a soma permaneça igual, a menos que a tensão total mude.
Passo 3
Isolo
para ver diretamente a dependência:
Isto é uma simples rearrumação algébrica da equação anterior. Ela nos diz o seguinte: para um dado valor de tensão total
, a pressão de água
é o que sobra quando subtraímos a tensão efetiva
. Portanto, se
for constante e
aumentar, a diferença
diminui, logo
diminui.
Passo 4
Dou um exemplo numérico bem simples para fixar a ideia (faça assim na prova se precisar ilustrar):
- Suponha
. - Situação inicial:
. Então, segundo a fórmula,
- Agora, se a tensão efetiva aumenta para
(mantendo fixo),
Ou seja, a pressão de água diminuiu de
para
.
Passo 5
Observação sobre os diferentes cenários possíveis na prática (importante para não se confundir na prova):
- Se a tensão efetiva aumenta porque o solo drenou (água saiu), então realmente
diminui (caso típico drenado). - Em contrapartida, se você aplica uma carga rapidamente e o solo não drena (condição NÃO drenada), a tensão total
aumenta e a água não sai, então pode aumentar e pode até não variar muito. Então sempre verifique se o problema assume condições drenadas ou não drenadas.
Na imagem, como a altura total é a mesma, a interpretação natural é queé constante e a porção azul (pressão de água ) é maior quando a porção branca (tensão efetiva ) é menor — consistente com a relação algebrica.
Resposta
A pressão de água diminui (assumindo que a tensão total
permanece constante; ou seja, em condição drenada).