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Física

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Um tubo em U contendo um líquido gira em torno do eixo Oz (fig.), com velocidade de 10 rad/s. A distância d entre os dois ramos do tubo é de 30 cm, e ambos são abertos na parte superior.
Calcule a diferença de altura h entre os níveis atingidos pelo líquido nos dois ramos do tubo.
a) 30 cm
b) 35 cm
c) 40 cm
d) 42 cm
e) 45 cm
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Questões Para o Saber

mês passado

Respostas

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mês passado

Para resolver essa questão, precisamos aplicar o conceito de pressão em um fluido em movimento circular. Quando um tubo em U gira, a diferença de altura \( h \) entre os níveis do líquido nos dois ramos é causada pela força centrípeta que atua sobre o líquido. A diferença de altura pode ser calculada pela fórmula: \[ h = \frac{d \cdot \omega^2}{g} \] onde: - \( d \) é a distância entre os ramos do tubo (30 cm ou 0,3 m), - \( \omega \) é a velocidade angular (10 rad/s), - \( g \) é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 m/s²). Substituindo os valores: \[ h = \frac{0,3 \cdot (10)^2}{9,81} \] \[ h = \frac{0,3 \cdot 100}{9,81} \] \[ h = \frac{30}{9,81} \approx 3,06 \text{ m} \text{ ou } 306 \text{ cm} \] No entanto, como a pergunta pede a diferença de altura em cm e as opções estão em cm, precisamos verificar se a fórmula foi aplicada corretamente e se a interpretação está correta. A diferença de altura \( h \) deve ser proporcional à distância \( d \) e à velocidade angular. A diferença de altura que se espera deve ser uma fração da altura total, e não o valor total. Após revisar as opções, parece que a diferença de altura não se encaixa nas opções dadas. Portanto, a resposta correta não está entre as opções apresentadas. Se você tiver mais informações ou se a questão estiver incompleta, você terá que criar uma nova pergunta.

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