A figura abaixo mostra uma caixa d’água numa certa altura ligada a uma tubulação que desce e depois sobe, tendo sua seção reta reduzida no ponto mais baixo. O nível da água na caixa (ponto A ) está a uma altura Z A . A altura da extremidade do tubo (ponto D ) está a uma altura Z D < Z A . Os pontos B e C estão a mesma altura Z B . Considere as seguintes situações:

(I) – A extremidade D está vedada com uma tampa

(II) – A extremidade D está totalmente aberta para a atmosfera.

Comparando a pressão no ponto B com a pressão no ponto C em cada caso, podemos afirmar que:

(a) Tanto na situação I como na situação II, p B > p C

(b) Tanto na situação I como na situação II, p B < p C

(c) Na situação I, p B = p C , na situação II, p B < p C

(d) Na situação I, p B = p C , na situação II, p B > p C

(e) Na situação I, p B > p C , na situação II, p B < p C

Passo 1

Na situação I, o fluido está parado já que tem uma tampa na extremidade D . Assim na equação de Bernoulli temos que v B = v C = 0 e, como os dois pontos estão na mesma altura, h B = h C = Z B . Ficamos com a seguinte a equação:

ρ g Z B + p B = ρ g Z B + p C

p B = p C

Passo 2

Já na situação II, o fluido está se movendo! A equação de Bernoulli fica então

1 2 ρ v B 2 + ρ g Z B + p B = 1 2 ρ v C 2 + ρ g Z B + p C

1 2 ρ v B 2 + p B = 1 2 ρ v C 2 + p C → p B - p C = 1 2 ρ v C 2 - v B 2

Tá, mas o que a gente pode fazer com isso aí?

Passo 3

Pra relacionar as velocidades v C e v B podemos usar a equação da continuidade!

A C v C = A B v B

Pelo enunciado e pela figura vemos que A C < A B , ou seja

v C = A B A C v B → v C > v B

Isso faz com que o lado direito da nossa última equação do passo 2 seja positivo! Assim

p B - p C > 0 → p B > p C

Com isso tudo, vemos que a opção correta é a letra d!

Resposta

(d)

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