Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 27
Conduza um experimento para ilustrar a pressão atmosférica. Faça isso sobre uma pia para não se molhar! Pegue um copo comum de vidro com uma borda lisa e bem uniforme. Encha o copo quase completamente com água. Coloque uma placa plana, lisa e leve sobre o copo, de maneira que toda a borda do copo fique coberta.
(a) Segure a placa contra a borda do copo e vire-o com a boca para baixo. Solte a placa lentamente. A água cai para fora do copo? Registre suas observações experimentais.
(b) Encontre ume expressão para a pressão nos pontos 1 e 2 da figura abaixo. Observe na figura que agora o copo está invertido, portanto a borda superior original do copo está para baixo, e o fundo original do copo está para cima. O peso da placa pode ser desprezado.
(c) Encontre uma expressão para altura teórica máxima do copo tal que este experimento ainda poderia funcionar, de forma que a água não caia do copo.
Passo 1
- Você vai observar que ele segurará uma certa quantidade de água.
Passo 2
Nossa placa é a linha roxa e note que o copo está de cabeça pra baixo, portanto observe que podemos deduzir equações para explicitar as pressões nos pontos 1 e 2 pela hidrostática.
Passo 3
(c) Para que a água saia do copo, é preciso que sua pressão no ponto P2 esteja maior que a pressão do lado de fora, ou seja, Patm. Portanto, para calcularmos a altura máxima de água dentro do copo que faça o experimento funcionar sem deixar cair água é:
COMENTÁRIOS: A densidade do ar é bem menor que da água, podendo ser desprezada durante os cálculos, porém para fim de melhor quantificação dos valores, pode-se usar ainda assim a pressão hidrostática exercida pela pequena coluna de ar.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)