O tubo em V simétrico na Figura P2.14 contém água estática e ar a 20 °C. Qual é a pressão do ar na parte fechada no ponto B?

Passo 1

Vamo lá!

Primeiramente, temos que ρ a g u a = 1000   k g / m 3 e ρ a r = 1,225   k g / m 3 . Vamos utilizar aqui a expressão de pressão hidrostática, mas note, não temos a altura, porém, conseguimos descobrir utilizando os ângulos!

Primeiramente, vamos descobrir a pressão na superfície da perna esquerda, assim:

p e s q u e r d a = p a + ρ a r g h = p a + ρ a r g ( 1,60 m ⋅ cos ⁡ 40 )

p e s q u e r d a = 101325   P a + 1,225 k g m 3 ⋅ 9,81 m s 2 ⋅ 1,22 m = 101340   P a

Passo 2

Agora, pulemos para a perna direita, assim:

p d i r e i t a = p e s q u e r d a - ρ a g u a g 1,85 - 0,70 ⋅ cos ⁡ 40

p d i r e i t a = 101340   P a - 1000 k g m 3 ⋅ 9,81 m s 2 ⋅ 0,881 m = 92697,4   P a

Resposta

A pressão do ar na parte fechada no braço direito é de 92697,4 Pa.

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