EEAR 2023 (CFS 1) — questão 78 de Física

Enunciado em texto

A figura a seguir representa vasos comunicantes indeformáveis que possuem diâmetros iguais e um líquido (densidade $\mu$) que está em repouso. Do lado esquerdo há uma amostra confinada de gás ideal que exerce uma pressão sobre a superfície do líquido, enquanto que do lado direito a superfície desse mesmo líquido está sujeito a pressão atmosférica ($p_o$).

[Figura: tubo em U. O ramo da esquerda é fechado por uma “tampa” no alto; entre a tampa e o líquido há “gás”. O ramo da direita é aberto. O nível do líquido no ramo esquerdo está mais alto que no direito; a diferença entre os dois níveis, marcada por linhas pontilhadas, é “h”. Embaixo, “líquido”.]

Após uma expansão volumétrica do gás, e ainda mantendo a pressão final da amostra de gás ($p_{gf}$) menor do que a pressão atmosférica ($p_o$), assinale a alternativa que indica corretamente a expressão da diferença $p_o$-$p_{gf}$ quando o líquido atingir o repouso.

Considere que

1 – os vasos comunicantes estão em um local cujo módulo da gravidade é igual a “g”;

2 – antes da expansão volumétrica a diferença entre níveis é igual a “h”;

3 – após a expansão, o deslocamento do nível do líquido é igual a “y”;

4 – a pressão atmosférica $p_o$ é constante.

a) $\mu g(h - 2y)$

b) $\mu g(h - y)$

c) $\mu g 2y$

d) $\mu g h$

(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 1/2023 — 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.