O que é mais eficiente para aumentar a pressão da água que sai em uma torneira, trocar a caixa de água por uma maior ou elevar a caixa para uma altura maior? Por quê?
Passo 1
Beleza, a questão pergunta o que dá mais “força” (pressão) na água da torneira: trocar a caixa d’água por uma maior (mais volume) ou subir a caixa mais alto (mais altura)? O conteúdo envolve Hidrostática e a gente vai usar a fórmula da pressão de um fluido em função da altura.
Passo 2
Na Hidrostática aprendemos que a pressão que a água “faz” lá embaixo depende só da altura da coluna de água acima, não do tamanho da caixa. A fórmula é
onde:
• é a pressão (em pascal, Pa)
• é a densidade da água (aprox.
)
• é a aceleração da gravidade (
)
• é a altura da coluna de água (em metros)
onde:
•
•
•
•
Passo 3
Trocar a caixa por uma maior só aumenta o volume de água disponível, mas não muda a altura
. Como a pressão depende exclusivamente de
, encher uma caixa gigante não faz a água “apertar” mais na torneira, só deixa mais água guardada.
Passo 4
Agora, elevando a caixa, a gente aumenta
. Se a gente subir a caixa, mesmo mantendo o mesmo volume, a pressão cresce porque na fórmula
fica maior. Logo, a água sai com mais força da torneira.
Resposta
Elevar a caixa d’água para uma altura maior é mais eficiente para aumentar a pressão, pois a pressão hidrostática segue
e depende só da altura da coluna de água, não do volume do reservatório.