EEAR 2025 (CFS 2) — questão 64 de Física
Enunciado em texto
Um tubo em U, aberto em ambos os ramos, contém água, e está perfeitamente em equilíbrio hidrostático, como mostrado na figura (A). Um dos ramos deste tubo é completamente preenchido por óleo até atingir uma altura H, em relação ao nível inicial, o que provocou uma alteração no outro lado do tubo, fazendo com que a água suba a uma altura h em relação ao nível inicial, atingindo novamente o equilíbrio hidrostático, conforme pode ser observado na figura (B). Qual a expressão que descreve corretamente a relação entre H e h?
Adote: a densidade da água igual a 1 e a densidade do óleo igual a 0,8 .
[Figura: (A) tubo em U só com água, no mesmo nível nos dois ramos, marcado por uma linha tracejada (nível inicial). Uma seta leva a (B): no ramo esquerdo há uma coluna de óleo (escura) cujo topo está a uma altura H acima do nível inicial; a coluna de óleo se estende um pouco abaixo da linha tracejada. No ramo direito, a água subiu até uma altura h acima do nível inicial.]
a) H = 1,2 h
b) H = 1,5 h
c) H = 1,8 h
d) H = 2,5 h
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2025 — 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 relação entre H (topo do óleo acima do nível inicial) e h (subida da água no outro ramo).
Passo 1 — onde fica a interface óleo–água. O tubo tem a mesma seção nos dois ramos (é o que a figura mostra). Então a água que subiu h no ramo direito desceu h no ramo esquerdo: a interface está h abaixo do nível inicial. A coluna de óleo tem altura total H + h, e a água do ramo direito fica 2h acima da interface.
Passo 2 — Stevin no nível da interface. Pontos da mesma água, na mesma altura, têm a mesma pressão. No ramo esquerdo pesa o óleo; no direito, a coluna de água acima desse nível:
Conferindo: com h = 2 cm, H = 3 cm; óleo de 5 cm × 0,8 = 4 “cm de água”, igual aos 2h = 4 cm de água do outro lado.
⚠️ A armadilha: tomar H como a altura inteira do óleo e comparar com 2h: 0,8 H = 2h dá H = 2,5 h, a alternativa D. Pela figura, H é medido a partir do nível inicial, e o óleo desce h abaixo dele.
A ideia em uma frase: em vasos comunicantes, iguale as pressões no nível da interface entre os líquidos — e lembre que o que sobe de um lado desce do outro.
Resposta: alternativa B (H = 1,5 h).
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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