Um manômetro de um sistema de irrigação instalado em uma tubulação indica pressão de 150 kPa . Determine a altura equivalente de coluna de água.
Passo 1
O enunciado dá a leitura do manômetro e pede a altura da coluna de água equivalente. Informações fornecidas e valores que vou usar (valores típicos de referência):
- Pressão indicada pelo manômetro:
. - Quer-se a altura
de uma coluna de água que gera essa pressão (altura em metros). - Vou usar para a água a massa específica
(valor usual em exercícios) e a aceleração da gravidade .
Passo 2
Conceito e fórmula principal (a “fórmula que salva no exame”): a pressão hidrostática exercida por uma coluna de fluido em repouso é dada por
onde:
-
é a pressão (em pascal, ), -
é a massa específica do fluido (em ), -
é a aceleração da gravidade (em ), -
é a altura da coluna de fluido (em ).
Intuição rápida: a pressão numa profundidade vem do peso da coluna de fluido acima daquela área; dividir o peso pela área dá força por área = pressão.
Passo 3
Isolar
na fórmula para obter diretamente a altura:
Antes de substituir, converter a pressão dada em
para
:
Passo 4
Substituir os números e calcular passo a passo:
Faço a divisão de forma prática:
Arredondando para três dígitos significativos (prática comum em provas):
Dica rápida alternativa (atalho): lembrar que
corresponde a aproximadamente
de água, então
— dá o mesmo resultado mais rápido.
Passo 5
Resumo e incentivo: o procedimento é sempre o mesmo em problemas assim — converter pressão para pascal, usar
, isolar
e calcular. Confia: com este esquema você resolve qualquer enunciado parecido na prova. Vai dar certo — respira fundo e pratica mais um ou dois exemplos iguais.