2a QUESTÃO

A Hidrostática é a parte da Física que estuda os líquidos em equilíbrio. Alguns teoremas foram estudados como de Stevin e a Experiência de Torricelli.
ANDRADE, Luís Ricardo Arruda de. Física Geral e Experimental I. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019.
Sobre o assunto, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

Teorema de Stevin afirma que a pressão em um ponto em um fluido em equilíbrio é igual em todas as direções e independe da densidade do fluido.
O Teorema de Stevin afirma que a pressão em um ponto em um fluido em equilíbrio não é diretamente proporcional à profundidade do ponto abaixo da superfície do fluido.
A Experiência de Torricelli demonstra que a pressão em um ponto em um fluido em equilíbrio é constante e independente da profundidade do ponto abaixo da superfície do fluido.
De acordo com a Experiência de Torricelli, a velocidade de escoamento de um fluido através de um orifício em um recipiente é inversamente proporcional à raiz quadrada da altura do líquido acima do orifício.
O Teorema de Stevin é ilustrado pela equação \mathrm{P}=\mathrm{Po}+\mathrm{p} . \mathrm{g} . \mathrm{h}, onde P é a pressão no ponto, Po é a pressão atmosférica, p é a densidade do fluido, g é a aceleração devida à gravidade \mathrm{e} h é a profundidade do ponto abaixo da superfície do fluido.

Passo 1

O enunciado aborda Hidrostática, mais especificamente o Teorema de Stevin e a Experiência de Torricelli, e pede para identificar qual das cinco afirmações é correta.

Passo 2

O Teorema de Stevin estabelece que em um fluido em equilíbrio a pressão varia com a profundidade segundo a relação
P = P_{0} + \rho\,g\,h
onde P é a pressão no ponto a profundidade h, P_{0} é a pressão na superfície (normalmente atmosférica), \rho é a densidade do fluido e g é a aceleração da gravidade. Essa lei mostra que a pressão é diretamente proporcional à profundidade e à densidade.

Passo 3

Vamos analisar as alternativas:
  • Afirmativa 1 diz que Stevin afirma independência da densidade, o que contradiz \rho na fórmula.
  • Afirmativa 2 nega a proporcionalidade com h, mas na lei de Stevin há justamente essa proporcionalidade.
  • Afirmativa 3 atribui à Experiência de Torricelli constância de pressão com a profundidade, o que também contraria Stevin.
  • Afirmativa 4 afirma que a velocidade de escoamento é inversamente proporcional a \sqrt{h}, mas o resultado de Torricelli é
v = \sqrt{2\,g\,h},
ou seja, v é diretamente proporcional a \sqrt{h}, não inversamente.

Passo 4

A afirmativa 5 reproduz fielmente a equação de Stevin
P = P_{0} + \rho\,g\,h,
com todos os termos corretos e identificados.

Resposta

O Teorema de Stevin é ilustrado pela equação \displaystyle P = P_{0} + \rho\,g\,h, portanto a alternativa correta é a última.

Exercícios relacionados