Questão UNIFOR 2 fase medicina 2023/2

A atmosfera terreste é composta por vários gases que exercem uma pressão sobre a superfície da terra. Essa pressão, denominada pressão atmosférica, depende da altitude do local , pois , à medida que nos afastamos da superfície do planeta, o ar se torna cada vez mais rarefeito e , portanto , exerce uma pressão cada vez menor . O físico Torricelli realizou um experimento para determinar a pressão atmosférica ao nível do mar. Ele usou um tubo de aproximadamente 1 m de comprimento , cheio de mercúrio . Ele observou  que , após destampar o tubo , o nível do mercúrio desceu e estabilizou - se na posição correspondente a 76 cm , restando o vácuo na parte vazia do tubo . 

 

Na figura , as pressões nos pontos A e B são iguais ( pontos na mesma horizontal e no mesmo líquido). A pressão no ponto A corresponde à pressão da coluna de mercúrio dentro do tubo , e a pressão no ponto B corresponde à pressão atmosférica ao nível do mar.

Suponha que o experimento de Torricelli tivesse mantido o tubo mostrado na figura acima  inclinado em 18 graus  em relação a vertical . Qual seria , nesse caso , a diferença de nível entre as superfícies livres do mercúrio fora e dentro do tubo ? Se necessário, utilize g=10 m/s^2 , sen 18 graus = 0,3 , cos 18 graus = 0,9

a)288 mm
b)684 mm
c)253,3 mm
d)844,4 mm
e)760 mm

Gabarito - letra e) 760 mm

Boa noite. A pressão que a coluna de um líquido exerce sobre um ponto depende somente da sua altura em relação ao ponto(no sentido da gravidade g):
[latex] P = \rho gh [/latex]
Ou seja, você pode ir inclinando o tubo que o mercúrio irá se manter em uma altura de 76cm.
Um fato interessante é que como o tubo tem 1 metro de comprimento, então existe um limite que esse ângulo pode chegar: Veja pelo desenho abaixo, quando a altura do líquido estiver no ponto máximo do tubo, o líquido começará a ser comprimido pela pressão atmosférica vindo da sua parte inferior, pois a coluna de mercúrio estará exercendo uma pressão menor que a atmosférica, então com a compressão do líquido a sua densidade aumentará, compensando a altura.
[latex] sen(\alpha) = \frac{76}{100}=0,76 \therefore \alpha = arcsen(0,76)=49,46 ^o [/latex]
Logo, em relação à vertical, o tubo pode ser inclinado de 90 - 49,46 = 40,53º.