Como funciona um canudo, quando você o usa para beber um líquido qualquer?

Passo 1

Beleza, o enunciado pergunta “Como funciona um canudo quando você o usa para beber um líquido qualquer?”. Isso cai em Mecânica dos Fluidos, mais especificamente na ideia de diferença de pressão e pressão atmosférica. Para resolver, vamos precisar entender o que é pressão num líquido, o que é pressão atmosférica e como a gente cria um “vácuo parcial” dentro do canudo ao sugar.

Passo 2

Antes de tudo, o que é pressão?
Pressão § é a força (F) que age por unidade de área (A):
.
No caso dos líquidos, também usamos a expressão da pressão hidrostática:
,
onde
= densidade do líquido,
= aceleração da gravidade,
= altura da coluna de líquido.

Passo 3

Pressão atmosférica
Você já deve ter ouvido falar que a atmosfera “pesa” sobre a gente. Esse “peso” exerce uma pressão sobre qualquer superfície. Ao nível do mar, ela vale cerca de . Quando o canudo está parado, a pressão em todo ele (por dentro) é igual a .

Passo 4

Criando o vácuo parcial
Ao sugar, você retira parte do ar de dentro do canudo. Isso faz a pressão interna ficar menor que . Não chega a ser vácuo perfeito, mas é o suficiente para gerar uma diferença de pressão:
.

Passo 5

Por que o líquido sobe?
A pressão maior do lado de fora (atmosfera) empurra o líquido para dentro do canudo, tentando equilibrar esse . Esse empuxo faz o líquido subir até que a coluna de líquido crie por si mesma uma pressão hidrostática igual a :
.
Quando isso acontece, o líquido para de subir — e aí basta continuar sugando para manter o fluxo.

Resposta

O canudo funciona porque, ao sugar, você reduz a pressão interna. A pressão atmosférica maior empurra o líquido para dentro dele, fazendo-o subir até que a pressão hidrostática da coluna de líquido iguale a diferença de pressão criada.

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