Para realizar um experimento com uma garrafa PET cheia d´água, perfurou-se a lateral da garrafa em três posições a diferentes alturas. Com a garrafa tampada, a água não vazou por nenhum dos orifícios, e, com a garrafa destampada, observou-se o escoamento da água conforme ilustrado na figura
Como a pressão atmosférica interfere no escoamento da água, nas situações com a garrafa tampada e destampada, respectivamente?
- Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.
- Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
- Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
- Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; regula a velocidade de escoamento, que só depende da pressão atmosférica.
- Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.
SOLUÇÃO
Teremos duas situações
Garrafa tampada
Nessa situação a pressão atmosférica atua fazendo pressão em cada um dos orifícios impossibilitando a saída de água.
Garrafa destampada
Com a garrafa destampada a pressão atmosférica atua na boca da garrafa em cima, e nos orifícios laterais. Assim, um efeito vai anular o outro: enquanto que a pressão na boca da garrafa empurra pra fora, as pressões no orifícios empurram pra dentro, mas o resultado será nulo.
Portanto, nessa segunda situação a água jorra pelos orifícios.
Podemos pensar também em termos da equação da pressão hidrostática.
Pin = P atm + d x g x h
Com a garrafa tampada teremos
Patm (fora) ≥ d x g x h
Com a garrafa DEStampada teremos
Patm (fora) < Patm (boca da garrafa) + d x g x h
E por isso a água escoa.
LETRA B
