EEAR 2018 (CFS 2) — questão 82 de Física
Enunciado em texto
Em um sistema de vasos comunicantes, são colocados dois líquidos imiscíveis, água com densidade de e óleo com densidade de . Após os líquidos atingirem o equilíbrio hidrostático, observa-se, numa das extremidades do vaso, um dos líquidos isolados, que fica a 20 cm acima do nível de separação, conforme pode ser observado na figura. Determine o valor de x, em cm, que corresponde à altura acima do nível de separação e identifique o líquido que atinge a altura x.
[Figura: tubo em U. No ramo da esquerda, uma coluna de líquido escuro, isolado, com 20 cm de altura acima de uma linha tracejada horizontal (o nível de separação). Abaixo dessa linha, e em todo o fundo do tubo, há um líquido claro, que sobe no ramo da direita até a altura x acima da mesma linha tracejada; na figura, x é menor que 20 cm.]
a) 8,5; óleo
b) 8,5; água
c) 17,0; óleo
d) 17,0; água
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2018 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: a altura x no outro ramo e qual dos dois líquidos chega até ela.
Passo 1 — quem é quem. O líquido isolado fica por cima do outro, no ramo da esquerda. Num equilíbrio estável, o mais denso fica embaixo; então o isolado é o óleo (menos denso), e o líquido que enche o fundo e sobe até x é a água.
Passo 2 — mesmo nível, mesma pressão. Na linha de separação, os dois ramos estão no mesmo líquido (água) e na mesma altura, então a pressão é igual. Acima dela, de um lado há 20 cm de óleo, do outro x de água (a atmosfera age nos dois lados e se cancela):
Conferindo: a coluna de água tem de ser menor que a de óleo, porque a água é mais densa. 17 cm < 20 cm, como na figura.
⚠️ A armadilha: ver a altura x “do lado do óleo” e responder óleo (alternativa C). Quem sobe até x é o líquido do fundo do tubo, a água.
A ideia em uma frase: em vasos comunicantes, alturas acima do nível de separação são inversamente proporcionais às densidades: ρ₁h₁ = ρ₂h₂.
Resposta: alternativa D (17,0 cm; água).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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