Considere a experiência de Torricelli reproduzida com um líquido L em lugar do mercúrio. A medida da altura da coluna do líquido L, ao nível do mar, mostrou o valor de 40 cm. O que aconteceria com a altura dessa coluna se a medida fosse realizada no alto de uma montanha?

Questão

Considere a experiência de Torricelli reproduzida com um líquido L em lugar do mercúrio. A medida da altura da coluna do líquido L, ao nível do mar, mostrou o valor de 40 cm. O que aconteceria com a altura dessa coluna se a medida fosse realizada no alto de uma montanha?

Alternativas

A) A coluna do líquido L seria menor que 40 cm.

96%

B) A coluna do líquido L seria maior que 40 cm.

C) A coluna do líquido L permaneceria constante em 40 cm.

D) Não há relação entre a altitude da montanha e a coluna do líquido L na experiência de Torricelli.

Explicação

Na experiência de Torricelli, a coluna de líquido se sustenta porque a pressão atmosférica PatmP_{atm} sobre a cuba equilibra o peso da coluna do líquido no tubo:

Patm=ρghP_{atm}=\rho\,g\,h

onde ρ\rho é a densidade do líquido, gg é a aceleração da gravidade e hh é a altura da coluna.

  • Ao nível do mar, mediu-se h=40cmh=40\,\text{cm}, o que significa que naquele local a pressão atmosférica tinha um certo valor Patm,0P_{atm,0}.
  • No alto de uma montanha, a pressão atmosférica é menor (há menos ar acima exercendo peso), então o valor de PatmP_{atm} diminui.
  • Como ρ\rho (do líquido) e gg (aproximadamente) não mudam de forma significativa, a equação Patm=ρghP_{atm}=\rho g h implica que, diminuindo PatmP_{atm}, a altura hh também diminui.

Logo, no alto da montanha a coluna do líquido fica menor que 40 cm.

Alternativa correta: (A).

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