Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 14.Exercício - Ex. 20
Um recipiente fechado é parcialmente preenchido com água. Inicialmente, o ar acima da água é a pressão atmosférica (), e a pressão manométrica no fundo da água é 2500 Pa. A seguir, bombeia-se mais ar para dentro, aumentando a pressão de ar acima da água 1500 Pa. (a) Qual é a pressão manométrica no fundo da água? (b) Caso se retire água por uma válvula no fundo do recipiente, quando mais o nível de pagual precisa ser reduzido para que a pressão manométrica no fundo da agua volte a ser a original de 2500 Pa? A pressão do ar acima da agua é mantida em 1500 Pa acima da pressão atmosférica.
Passo 1
Aplicando
Onde é a pressão na superfície do fluido.
A pressão manométrica é
A densidade da água é de
Passo 2
- A diferença de pressão entre a superfície da água e o fundo é devida ao peso da água e ainda é a após o aumento da pressão acima da superfície. Mas o aumento da pressão superficial também é transmitida ao fluido, fazendo a diferença total da pressão atmosférica
- Inicialmente, a pressão devida apenas à água é
Passo 3
Isso implica que
Para manter a pressão do manômetro inferior em 2500 Pa após o aumento de 1500 Pa na superfície, a pressão devido ao peso da água deve ser reduzido para 1000 Pa, assim
Assim, a água dever ser abaixada por