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ITA · Instituto Tecnológico de Aeronáutica

Questão 10 — Física: Líquidos em Referenciais Acelerados

Física Líquidos em Referenciais Acelerados

ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica · Vestibular 2015 — Física

Gabarito disponível

Texto-base:
Se precisar, utilize os valores das constantes aqui relacionadas.
Constante dos gases: R = 8 J/(mol·K). Pressão atmosférica ao nível do mar: P₀ = 100 kPa.
Massa molecular do CO₂ = 44 u. Calor latente do gelo: 80 cal/g. Calor específico do gelo: 0,5 cal/(g·K).
1 cal = 4×10⁷ erg. Aceleração da gravidade: g = 10,0 m/s².

Um tubo em forma de U de seção transversal uniforme, parcialmente cheio até uma altura h com um determinado líquido, é posto num veículo que viaja com aceleração horizontal, o que resulta numa diferença de altura z do líquido entre os braços do tubo interdistantes de um comprimento L. Sendo desprezível o diâmetro do tubo em relação à L, a aceleração do veículo é dada por
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Resolução comentada

Tubo em U acelerado: a = g·z/L.

Com aceleração horizontal a, a superfície do líquido inclina-se de modo que tan θ = a/g. Como o diâmetro do tubo é desprezível, a diferença de altura entre os braços, separados por L, é z = L·tan θ = L·a/g. Logo a = zg/L.

Análise das alternativas

A) Errada: o fator 2 não aparece. B e C) Erradas: h não entra no resultado. D) Errada: troca z por h e acrescenta fator 2, sem base física.

Referência: Hidrostática em referencial acelerado.

Resolução comentada do VaiConcursos.

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Gabarito: E

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito ITA Vestibular 2015 — coluna Física