Um sistema de vasos comunicantes foi montado para a determinação da densidade de um óleo lubrificante. Para tal, foram colocados no sistema a água (ρ = 1 g/cm3) e o óleo. Sabendo-se que as alturas da coluna de óleo e da coluna de água, medidas acima da interface óleo-água, foram 30 e 18 cm, respectivamente, o valor da densidade do óleo, expressa em kg/m3 , é igual a
Um sistema de vasos comunicantes foi montado para a determinação da densidade de um óleo lubrificante. Para tal, foram colocados no sistema a água (ρ = 1 g/cm3) e o óleo. Sabendo-se que as alturas da coluna de óleo e da coluna de água, medidas acima da interface óleo-água, foram 30 e 18 cm, respectivamente, o valor da densidade do óleo, expressa em kg/m3 , é igual a
- A)6000
- B)4000
- C)1670
- D)800
- E)600
Resposta:
A alternativa correta é E)
Um sistema de vasos comunicantes foi montado para a determinação da densidade de um óleo lubrificante. Para tal, foram colocados no sistema a água (ρ = 1 g/cm3) e o óleo. Sabendo-se que as alturas da coluna de óleo e da coluna de água, medidas acima da interface óleo-água, foram 30 e 18 cm, respectivamente, o valor da densidade do óleo, expressa em kg/m3 , é igual a
- A)6000
- B)4000
- C)1670
- D)800
- E)600
Vamos resolver essa questão passo a passo! Primeiramente, é importante lembrar que o sistema de vasos comunicantes é caracterizado pela igualdade de pressões em todos os pontos do sistema que estão ao mesmo nível.
Desse modo, podemos considerar que a pressão exercida pela coluna de água é igual à pressão exercida pela coluna de óleo. Matematicamente, podemos representar essa igualdade como:
ρágua × g × hágua = ρóleo × g × hóleo
Onde:
- ρágua é a densidade da água, que é igual a 1 g/cm3;
- g é a aceleração da gravidade, que é igual a 9,8 m/s2;
- hágua é a altura da coluna de água, que é igual a 18 cm;
- ρóleo é a densidade do óleo, que é o valor que queremos encontrar;
- hóleo é a altura da coluna de óleo, que é igual a 30 cm.
Agora, basta substituir os valores conhecidos na equação e resolver para ρóleo. Vamos lá!
1 g/cm3 × 9,8 m/s2 × 18 cm = ρóleo × 9,8 m/s2 × 30 cm
Para facilitar os cálculos, vamos converter as unidades de cm para m:
1 g/cm3 × 9,8 m/s2 × 0,18 m = ρóleo × 9,8 m/s2 × 0,30 m
Agora, podemos resolver para ρóleo:
ρóleo = (1 g/cm3 × 9,8 m/s2 × 0,18 m) / (9,8 m/s2 × 0,30 m)
ρóleo = 600 kg/m3
E, portanto, o valor da densidade do óleo é igual a 600 kg/m3, que é a opção E)!
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