Um copo contém
de água de profundidade. Um canudo se encontra no copo formando um ângulo de
com a horizontal. O canudo toca o fundo e possui um comprimento de 25 cm . Calcule a pressão que deve ser feita no topo do canudo para que se possa começar a beber água. Expresse a resposta em pressão efetiva e absoluta. Nota:
. Re:
Passo 1
O enunciado descreve um copo com água de profundidade
. Um canudo de comprimento
faz ângulo de
com a horizontal e toca o fundo. Queremos saber qual pressão devemos aplicar no topo do canudo para que a força de sucção vença a coluna de água e inicie o fluxo. O conteúdo usado será o princípio de Pascal e a lei de Stevino, que diz que a diferença de pressão numa coluna estacionária de fluido depende só da diferença de altura vertical.
Passo 2
Calculamos a altura vertical do topo do canudo em relação ao fundo do copo. Como ele faz ângulo
com a horizontal, essa altura é
Passo 3
A coluna de água que precisamos vencer corresponde à diferença de altura entre o nível livre da água (a
do fundo) e o topo do canudo. Logo,
Passo 4
Pela lei de Stevino, a pressão gauge (efetiva) mínima no topo deve ser
onde
e
. Assim,
Passo 5
Para obter a pressão absoluta no topo do canudo, somamos a pressão atmosférica: