Os vasos comunicantes são regidos pelo princípio dos vasos comunicantes: quando se adiciona fluidos incompressíveis de mesma massa específica, a pressão em pontos de mesma altura será a mesma; já se se adiciona fluidos de diferentes massas específicas, a pressão nos pontos, independentemente da altura, não será a mesma. 1c4d3r
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Os vasos comunicantes são recipientes interligados com uma ou mais ramificações, que podem ter diferentes formatos e tamanhos. Neles geralmente inserimos fluidos incompressíveis (massa específica constante), como água, óleo, álcool, mercúrio e outros.
O princípio dos vasos comunicantes é aquele que descreve que se colocarmos um fluido com mesma massa específica em vasos comunicantes, os pontos que tiverem a mesma altura também terão a mesma pressão, mas pontos em alturas diferentes não terão a mesma pressão, como descrito na imagem abaixo.
Contudo, se colocarmos fluidos com diferentes massas específicas em vasos comunicantes, os pontos que tiverem a mesma altura, ou não, não terão a mesma pressão.
\(H_1\cdot ρ_1=H_2\cdot ρ_2\)
Para fazer um experimento de vasos comunicantes em casa, basta seguir as orientações abaixo.
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Questão 1
(Udesc) Certa quantidade de água é colocada em um tubo em forma de U, aberto nas extremidades. Em um dos ramos do tubo, adiciona-se um líquido de densidade maior que a da água e ambos não se misturam.
Assinale a alternativa que representa corretamente a posição dos dois líquidos no tubo após o equilíbrio.
A)
B)
C)
D)
E)
Resolução:
Alternativa D.
Conforme o princípio dos vasos comunicantes, em um tubo em U com líquidos de massas específicas diferentes, as alturas das colunas líquidas são inversamente proporcionais às suas massas específicas, em razão disso, como a massa específica da água é menor que a massa específica do líquido, a altura da água deve ser maior que a altura do líquido.
Questão 2
(Unifesp) O sistema de vasos comunicantes da figura contém água em repouso e simula uma situação que costuma ocorrer em cavernas: o tubo A representa a abertura para o meio ambiente exterior e os tubos B e C representam ambientes fechados, onde o ar está aprisionado.
Sendo pA a pressão atmosférica ambiente e pB e pC as pressões do ar confinado nos ambientes B e C, pode-se afirmar que é válida a relação:
A) pA = pB > pC
B) pA > pB = pC
C) pA >pB > pC
D) pB > pA > pC
E) pB > pC > pA
Resolução:
Alternativa D.
O nível mais baixo tem a maior pressão, já que quanto maior for à pressão sobre os líquidos, maior será o desnível entre os vasos comunicantes.
pB > pA > pC
Fontes
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Gravitação, Ondas e Termodinâmica (vol. 2). 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2009.
NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor (vol. 2). 5 ed. São Paulo: Editora Blucher, 2015.
Fonte: Brasil Escola - /fisica/vasos-comunicantes.htm