Um manômetro de reservatório é composto por dois tubos verticais comunicantes pelas respectivas bases e abertos em suas extremidades. Esse conjunto é preenchido parcialmente por um fluido e, como o dispositivo encontra-se no ar à pressão atmosférica padrão, o nível de fluido nos dois tubos é o mesmo. Em um dado momento, no tubo à esquerda, é adicionada uma pressão manométrica equivalente a de coluna de água.
Considerando que não haja vazamento no manômetro, a ascensão de fluido no tubo à direita, em , é igual a:
- diâmetro do tubo à esquerda: $20 \ mm$;
- diâmetro do tubo à direita: $10 \ mm$; e
- densidade do fluido: $1{,}2$.
- diâmetro do tubo à direita: $10 \ mm$; e
- densidade do fluido: $1{,}2$.
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Denote-se $x$ a ascensão do fluído à direita e $y$ a descida desse fluído à esquerda.
Note que o volume $V_{e}$ da coluna de fluido deslocado para baixo no lado esquerdo é igual ao volume $V_{d}$ da coluna de fluido que subiu no lado direito.
$\therefore$
$V_{e} = V_{d}$ $\therefore$ $\pi \cdot (10)^2 \cdot y = \pi \cdot (5)^2 \cdot x\implies y = \dfrac{x}{4} $
Considere a ánalise após ser exercido pressão no tubo à esquerda , analisando a linha que contêm os pontos de mesma pressão , tal que os pontos da superfície do lado esquerdo pertença a essa linha , e utilizando o Principio de Stevin podemos escrever que :
$P_{atm} + d_{água} \cdot g \cdot 12 = P_{atm} + d_{f} \cdot g \cdot (x + y) $
$\implies x + y = 10$ $\therefore$ $x + \dfrac{x}{4} = 10 \implies \boxed{x = 8\text{mm}}$
$\textbf{Resposta : Alternativa C}$
Ao se produzir uma pressão no tubo à esquerda, suponhamos que o fluido neste tubo descenda $x$, ascendendo $y$ no tubo à direita. Assim, se considerarmos a pressão hidrostática, no tubo à esquerda, a partir da superfície do fluido inicial, as seguintes colunas possuem iguais pressões:$$1,0\cdot g \cdot 12 = 1,2\cdot g \cdot (x+y) \implies \color{green}{x+y = 10}$$
Como não houve derramamento, então o volume da coluna de altura $x$ que desceu, à esquerda, é exatamente o volume da coluna de altura $y$ que subiu, à direita. Assim:$$V_d = V_e \implies \pi \cdot 10^2 \cdot y \space =\space \pi \cdot 20^2 \cdot x \implies \color{green}{x = \frac{y}{4}}$$
Dessa forma, temos:$$y+\frac{y}{4} \space = \frac{5y}{4}\space = \space 10 \implies \boxed{y = 8\space mm}$$
$$\text{Alternativa } \mathbb{(C)}$$