Question

PUCCAMP-SP) Um tubo em U, de secção constante, contém dois líquidos imiscíveis
L2 e L2, de densidade 1,0 g/cm3 e 0,80 g/cm3, respectivamente. A situação de equilíbrio é mostrada na figura 1.
Coloca-se no ramo do líquido L1 um terceiro líquido L3, que não se mistura com os anteriores e cuja densidade é 0,60 g/cm3. O líquido L3 ocupa no tubo uma altura de 10 cm (figura 2). O desnível entre as superfícies livres nos dois ramos, após o equilíbrio, vale, em cm:
a) 1,0 b) 3,0 c) 4,0 d) 5,0 e) 7,0​

Answer 1

A diferença de nível no segundo tubo, após o equilíbrio, é de 3 cm. Letra b).

Anexei uma figura com todos os pontos de interesse e as variáveis que vamos trabalhar no final desta resolução, para facilitar o entendimento.

Primeiramente devemos encontrar o tamanho da coluna L2 (h na figura). Para isso vamos utilizar a figura 1, da esquerda.

Vale ressaltar que, em ambos os tubos, os dois lados estão abertos, logo ambos estão sob efeito da pressão atmosférica Patm, de modo que, nos cálculos, elas se cancelam, podendo assim ser "desprezada", para facilitar.

Como os pontos A e B estão na mesma altura, sua pressão hidrostática será a mesma, logo:

$P_A = P_B\\\\d_1gh_1 = d_2gh_2\\\\d_1h_1 = d_2h_2$

Pela figura vemos que h1 será 12 - 8 = 4 cm. Substituindo todos os dados:

$1*4 = 0,8h\\\\h = 4/0,8 = 5cm$

Agora vamos para a figura 2 (da direita), nela temos que a pressão hidrostática dos pontos C e D são iguais, logo:

$P_C = P_D\\\\d_3h_3 = d_1h_1 + d_2h_2\\\\0,6*10 = 1*x + 0,8*5\\\\x + 4 = 6\\\\x = 6 - 4 = 2cm$

Sendo assim a diferença de nível vai ser de 10 cm - 5cm - 2cm = 10 - 7 = 3 cm.

Você pode aprender mais sobre Hidrostática aqui: https://brainly.com.br/tarefa/5147359