O nível de água contida em uma caixa dágua aberta à atmosfera se encontra 10 m acima do nível de uma torneira. Determine a pressão de saída da água na torneira. Dados:
.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a água de uma caixa d’água aberta está 10 m acima da torneira e pede pra gente achar a pressão na saída da torneira. Isso é um problema de hidrostática (parte da Mecânica dos Fluidos).
O que precisamos:
O que precisamos:
- Entender o peso específico do fluido, que é
. - Saber que, em um líquido em repouso, a pressão a uma profundidade
vale .
Passo 2
Teoria na prática:
- Peso específico
é a força peso por volume: . Aqui já nos deram . - A fórmula básica da pressão hidrostática é
onde
-
é a pressão extra além da atmosférica (em Pa), -
é o peso específico (N/m³), -
é a altura da coluna de líquido (m).
Passo 3
Agora é só colocar os números:
Logo,
Passo 4
Só pra deixar claro:
-
também é igual a . - Isso é só a pressão devido à coluna de água; como a torneira tá aberta, a pressão absoluta lá fora é
, mas aqui a gente costuma falar na “pressão de saída” como esses extras.
Resposta
A pressão de saída da água na torneira é