Santa Marcelina 2017 — questão 55 de Física

Enunciado em texto
O esquema representa a experiência feita por Torricelli. A cuba e o tubo contêm mercúrio líquido e têm como finalidade a medição da pressão atmosférica.
[Figura: tubo de vidro fechado em cima e emborcado numa cuba com mercúrio (Hg). Acima do mercúrio, no topo do tubo, “vácuo”; o ar pressiona a superfície livre da cuba (setas para baixo); a coluna de mercúrio no tubo tem h = 76 cm acima do nível da cuba.]
(http://www.infoescola.com)
Verificou-se nessa experiência que, ao nível do mar, a altura da coluna de mercúrio dentro do tubo foi de 76 cm para uma pressão atmosférica de e uma aceleração da gravidade de . Nessas mesmas condições, substituindo-se o mercúrio por um líquido de densidade absoluta , a altura da coluna do líquido dentro do tubo será igual a
(A) 125 cm.
(B) 130 cm.
(C) 140 cm.
(D) 135 cm.
(E) 120 cm.
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2017 (1º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a altura da coluna que equilibra a pressão atmosférica se o líquido for outro.
Passo 1 — o equilíbrio no tubo. Em cima há vácuo (pressão zero). No nível da cuba, a pressão da coluna tem de igualar a pressão atmosférica:
Passo 2 — com o novo líquido.
Conferindo: o novo líquido é menos denso que o mercúrio (cerca de kg/m³), então a coluna tem de ser mais alta que 76 cm para fazer a mesma pressão. 125 cm faz sentido.
⚠️ A armadilha: tentar usar a proporção com a densidade “de tabela” do mercúrio. Não é preciso: a questão já dá a pressão atmosférica; basta .
A ideia em uma frase: no barômetro de Torricelli, a coluna sobe até que ρgh iguale a pressão do ar; líquido menos denso, coluna mais alta.
Resposta: alternativa A (125 cm).
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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