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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 14.Exercício - Ex. 12

Um barril contém uma camada de óleo de 0,120m flutuando sobre a água com uma profundidade igual a 0,250m. A densidade do óleo é igual a 600 k g / m 3 . (a) Qual é a pressão manométrica na interface entre o óleo e a agua? (b) Qual é a pressão manométrica no fundo do barril?

Passo 1

Temos que

p 0 = p s u p e r f i c i e + ρ g h

Onde p s u p e r f i c i e é a pressão na superfície de um líquido e p 0 é a pressão em uma profundidade h abaixo da superfície.

A densidade da água é 1,00 × 10 3 k g / m 3

E sabemos que a densidade do óleo é 600 k g / m 3

Passo 2

  1. Para a camada de óleo

    2. p s u p e r f i c i e = p a t m

    E

    p 0 é a pressão na interface óleo-água. Assim:

    p 0 - p a t m = p m a n o m e t r o = ρ g h = ( 600 k g / m 3 ) ( 9,80 m / s 2 ( 0,120 m ) = 706   P a

    Passo 3

  2. Para a camada de água

p s u p e r f i c i e = 706   P a + p a t m

Assim,

p 0 - p a t m = p m a n o m e t r o = 706   P a + ρ g h = 706   P a + ( 1,00 × 10 3 k g / m 3 ) ( 9,8 m / s 2 ) ( 0,250 m ) = 3,16 × 10 3 P a

A pressão manométrica no fundo do barril é devida aos efeitos combinados da camada de óleo e camada de água. A pressão no fundo da camada de óleo é a pressão no topo da camada de água.

Resposta

  1. 706   P a
  2. 3,16 × 10 3 P a
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