Vasos comunicantes

Doutorado em Física (UFJF, 2019)
Mestrado em Física (UFJF, 2015)
Graduado em Bacharelado em Física (UFJF, 2015)
Graduado em Licenciatura em Física (UFJF, 2013)

1 – CONCEITOS INICIAIS: Vasos comunicantes (representado pela Figura 1) é uma das aplicações do princípio de Stevin. São instrumentos compostos por dois ou mais recipientes, contendo um ou mais líquidos, que são interligados por uma espécie de conduto.

Figura 1: Vasos comunicantes com três recipientes contendo água.

2 – VASOS COMUNICANTES: Se os recipientes estiverem abertos e contendo o mesmo líquido, serão obtidas as seguintes consequências, pelo princípio de Stevin:

As colunas de líquido em todos os recipientes terão a mesma altura (h), pois, a pressão na superfície do líquido será a pressão atmosférica (situação representada pela Figura 2).

Figura 2: Vasos comunicantes contendo água

Pontos localizados em uma mesma profundidade suportam a mesma pressão. Em outras palavras diz-se que as superfícies horizontais são isobáricas (situação representada pela Figura 3).

Figura 3: Dois pontos A e B dentro de um mesmo líquido suportando a mesma pressão.

pA = pB

Isso também vale para na situação em que nos vasos estão contidos dois ou mais líquidos imiscíveis (que não se misturam) como representado pela Figura 4.

Figura 4: Vasos comunicantes contendo água com densidade d e óleo com densidade D.

pA = pB

patm + d . g . h = patm + D . g . h

O princípio de Stevin e os vasos comunicantes apresentam muitas aplicações fundamentais para o desenvolvimento das civilizações. São usados por exemplo na rede de distribuição de água, poços artesianos de água, indicadores de níveis entre outros.

3 – REFERÊNCIAS:

BONJORNO, José Roberto; BONJORNO, Regina Azenha; BONJORNO, Valter; CLINTON, Márcico Ramos. Física História & Cotidiano. São Paulo: Editora FTD, 2004, volume único.

HEWITT, Paul G. Física Conceitual. Porto Alegre: Editora: Bookman, 2011, 11ª. ed. v. único.