Questão 3. Coloque verdadeiro ou falso nas afirmações a seguir. LEMBRE-SE DE JUSTIFICAR AS RESPOSTAS JULGADAS COMO FALSAS. (Valor: 2.5 pontos)
( ) A poropressão é sempre igual a zero acima do nível freático.
( ) A poropressão é sempre igual a zero acima do nível freático.
Passo 1
O enunciado pede que eu diga se a afirmação abaixo é verdadeira ou falsa e, caso seja falsa, justificar:
A afirmação: “A poropressão é sempre igual a zero acima do nível freático.”
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
- Há uma única proposição a avaliar (colocar verdadeiro ou falso).
- Se eu julgar falsa, devo justificar a razão.
Passo 2
Definição clara do que é poropressão e referência usada:
- Poropressão é a pressão do fluido presente nos poros do solo. Vou chamar essa poropressão de
. - Normalmente trabalha-se com poropressão em forma “gauge”, isto é relativa à pressão atmosférica. Nesse referencial, a poropressão vale
exatamente na superfície livre da água (nível freático), porque ali a água está à pressão atmosférica. - É importante distinguir duas zonas do solo:
- Zona saturada (abaixo do nível freático): todos os poros estão cheios d’água.
- Zona não saturada / zona vadosa (acima do nível freático): poros contêm ar + água em filme; a água está sujeita a tensões capilares (sucção).
Passo 3
Lei hidrostática na zona saturada — fórmula e significado:
- Na zona saturada, a variação da poropressão com a cota obedece à lei hidrostática. Se
é a cota vertical (para cima positiva) e é a cota do nível freático, então a poropressão gauge é dada por
- Explicando cada símbolo:
-
é a densidade da água (ex.: ). -
é a aceleração da gravidade (ex.: ). -
é a cota do nível freático (onde ). -
é a cota do ponto considerado.
-
- Observação: para pontos abaixo do nível freático (isto é,
) temos (poropressão positiva). Para tem-se .
Passo 4
O que ocorre acima do nível freático (zona não saturada): por que a afirmação é geralmente falsa
- Acima do nível freático (
) a água nos poros não forma uma coluna contínua como na zona saturada; ela fica em filmes e meniscos, sujeitos a sucção capilar. A poropressão nessa zona costuma ser negativa (ou seja, menor que a pressão atmosférica). Em termos simples: - Em muitos solos úmidos acima do nível freático,
(poropressão negativa = sucção). - Em solos muito secos pode não haver água nos poros (a poropressão efetivamente não existe ou é desprezível), mas isso não é equivalente a uma regra “u = 0”.
- Em muitos solos úmidos acima do nível freático,
- Portanto, não é correto afirmar que “a poropressão é sempre igual a zero acima do nível freático”: na maioria das situações de solo não saturado a poropressão é negativa, não zero.
Passo 5
Exemplo numérico simples (coluna capilar) para mostrar poropressão negativa:
- Imagine água subindo em um tubo capilar até uma altura
acima da superfície do reservatório. Se a coluna d’água é contínua, a pressão no topo da coluna, medida em relação à pressão atmosférica, é aproximadamente
- Pegando números:
, , e (10 cm), obtemos
- Esse exemplo mostra claramente que acima do nível freático a poropressão pode ser diferente de zero e tipicamente negativa (sucção). Em solos finos a capilaridade pode sustentar colunas de água de várias dezenas de centímetros ou mais, produzindo sucções significativas.
Passo 6
Outras situações que reforçam a falsidade da afirmação
- Pode haver zonas de água “perched” (freáticos locais) acima do freático regional: nesses pontos a poropressão pode ser positiva mesmo acima do nível freático regional — portanto não é sempre zero.
- Instrumentalmente: tensiômetros medem poropressões negativas até certa faixa (tipicamente até cerca de
), o que confirma que valores negativos são comuns e mensuráveis na prática. - Conclusão lógica: como existem situações acima do nível freático com
e situações com (em lençóis d’água localizados), a afirmação “sempre igual a zero” é incorreta.
Resposta
Falso