Exercícios Resolvidos de Princípio de Stevin

A Figura abaixo mostra 4 situações nas quais um líquido preto e um líquido cinza foram colocados em um tubo em forma de U. Em qual(is) dessas situações, os líquidos não podem estar em equilíbrio estático. Para esta(s) atribua a palavra impossível. Para as outras, supondo os líquidos em equilíbrio estático, a densidade do líquido preto é maior, menor ou igual à densidade do líquido cinza?

A) (1) menor, (2) impossível, (3) igual, (4) maior

B) (1) menor, (2) menor, (3) impossível, (4) impossível

C) (1) maior, (2) impossível, (3) igual, (4) menor

D) (1) maior, (2) igual, (3) impossível, (4) menor

E) (1) impossível, (2) menor, (3) igual, (4) maior

Passo 1

Vamos lembrar lá do princípio de Stevin: pontos na mesma linha horizontal devem ter a mesma pressão!

Vamos considerar os pontos na linha vermelha.

Situação 1:

p e s q u e r d a = p d i r e i t a

p 0 + ρ p r e t o g H = p 0 + ρ c i n z a g h

H > h

ρ p r e t o ρ c i n z a = h H

Então ρ p r e t o < ρ c i n z a .

Situação 2:

p e s q u e r d a = p d i r e i t a

p 0 + ρ p r e t o g H = p 0

ρ p r e t o g H = 0

O que é impossível!

Situação 3:

p e s q u e r d a = p d i r e i t a

p 0 + ρ p r e t o g h = p 0 + ρ c i n z a g h  

Mesma altura h dos dois lados, repare!

ρ p r e t o = ρ c i n z a

Situação 4:

p e s q u e r d a = p d i r e i t a

p 0 + ρ p r e t o g h = p 0 + ρ c i n z a g H

H > h

ρ p r e t o ρ c i n z a = H h

Então: ρ p r e t o > ρ c i n z a .

Isso nos dá:

Menor, Impossível, Igual, Maior.

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Resposta

Letra A.

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