Ano 2023#mecanica-dos-fluidos#hidrostatica#aceleracao#liquidos-imisciveis

Sobre o tema

A hidrostática estuda fluidos em repouso, mas quando um recipiente com líquidos imiscíveis é acelerado horizontalmente, a interface entre os líquidos se inclina devido à ação combinada da gravidade e da aceleração. Este problema do ITA 2023 explora justamente esse equilíbrio dinâmico: em um tubo em U com líquidos imiscíveis, a diferença de alturas entre os ramos fornece a aceleração do sistema. A partir da variação da altura do líquido A (de 80 cm para 76 cm) e da distância entre as hastes (20 cm), determina-se a aceleração. Com a aceleração constante e o tempo de 3,0 s, calcula-se a distância percorrida pelo recipiente partindo do repouso. O conceito envolve o princípio de vasos comunicantes em referenciais não inerciais.

Tópicos relacionados

  • Líquidos imiscíveis em tubo em U
  • Equilíbrio em referencial acelerado
  • Cálculo de aceleração por diferença de altura
  • Movimento uniformemente variado
  • Princípio de vasos comunicantes

Enunciado

Considere um recipiente tubular fino, com area transversal constante, que contem dois liquidos imisciveis $A$ e $B$. As hastes verticais deste recipiente distam 20 cm uma da outra ($L = 20$ cm). Quando o recipiente esta em repouso, o liquido $A$ atinge uma altura de 80 cm em relacao a linha de separacao dos liquidos. Quando o recipiente e colocado em movimento retilineo uniformemente variado, a altura de $A$ com relacao a linha de separacao dos liquidos passa a ser $H = 76$ cm. Considerando-se que o sistema parta do repouso, a distancia percorrida pelo recipiente apos um intervalo de 3,0 s e

Alternativas

  • A)

    2,4 m.

  • B)

    4,6 m.

  • C)

    9,0 m.

  • D)

    $1{,}3 \times 10$ m.

  • E)

    $1{,}8 \times 10$ m.

0.0 (0 avaliacoes)

Avaliar: +1 XP. Favoritar: salva pra revisar. Comentar: +5 XP + 1 credito IA.

Comentarios (0)

Login obrigatorio

Carregando comentarios...

Perguntar pra IA

Perguntas frequentes

Como a aceleração afeta a altura de líquidos em um tubo em U?

Em um referencial acelerado, a superfície livre dos líquidos se inclina, criando uma diferença de altura entre os ramos. Essa diferença é diretamente proporcional à aceleração horizontal.

O que são líquidos imiscíveis?

São líquidos que não se misturam, formando camadas distintas. Exemplos clássicos são água e óleo.

Qual a fórmula que relaciona a diferença de altura com a aceleração em um tubo em U?

Para líquidos imiscíveis, a diferença de altura Δh entre os ramos é dada por Δh = (a/g) * L, onde a é a aceleração horizontal, g a gravidade e L a distância entre os ramos.

Questões relacionadas