Question

2. Água e óleo, de densidades 1 g/cm³ e 0,8 g/cm³, respectivamente, são colocados em um

tubo em U. Sabendo que a altura da coluna de óleo é de 0,35 m:

a) elabore uma ilustração que represente o sistema de vasos comunicantes em U

contendo água e óleo, conforme o enunciado acima.

b) determine a altura da coluna de água medida acima do nível de separação entre os

líquidos.

Dados: g=10 m/s²​

Answer 1

Resposta:

b) A coluna que corresponde a X e a água, onde x é igual a:

0,85.20 = 1,00.×

x = 17 cm

Answer 2

Após o equilíbrio estático ser atingido, a coluna de água terá 28 centímetros de altura.

Como funcionam os vasos comunicantes?

Os tubos em U possuem duas aberturas, de tal maneira que o sistema de fluidos em seu interior entrará em equilíbrio estático a partir da pressão que entra em cada abertura somada à pressão exercida por cada coluna de líquido.

a) Como a densidade do óleo é menor que a da água podemos colocar o óleo acima da água. Logo, ficaremos com a configuração da figura anexada.

b) Tomemos o mesmo ponto nos dois lados do tubo. Podemos então igualar a pressão nesses pontos:

$P_1 = P_2$

Substituindo pela fórmula da pressão hidrostática:

$d_{agua}gH = d_{oleo}gh\\\\d_{agua}H = d_{oleo}h\\\\1*H = 0,8*35\\\\H = 28 cm = 0,28 m$

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