Um tubo capilar de de diâmetro é inserido verticalmente em água exposta a atmosfera. Determine quão alto a água vai chegar dentro do tubo. Considere o ângulo de contato na parede interna do tubo como e a tensão superficial como .

Passo 1

Vamos resolver um exercício de física sobre capilaridade. Temos um tubo capilar com diâmetro de inserido verticalmente em água. Precisamos descobrir até que altura a água vai subir dentro desse tubo. Para isso, vamos utilizar conceitos de tensão superficial e ângulo de contato.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona a altura de subida da água no tubo capilar:
Onde:
  • é a altura que a água sobe,
  • é a tensão superficial da água,
  • é o ângulo de contato,
  • é a densidade da água,
  • é a aceleração da gravidade,
  • é o raio do tubo.

Passo 3

Vamos identificar os valores fornecidos:
  • Diâmetro do tubo, ,
  • Ângulo de contato, ,
  • Tensão superficial, .

Passo 4

Calculamos o raio do tubo:

Passo 5

Usamos os valores padrão para a densidade da água e a aceleração da gravidade:
  • Densidade da água, ,
  • Aceleração da gravidade, .

Passo 6

Substituímos todos os valores na fórmula:

Resposta

Após calcular, a água sobe aproximadamente dentro do tubo capilar.

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Determine: :

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