Líquidos Imiscíveis
O jeito mais fácil de entender isso é na prática, “colocando a mão na massa”. É um experimento bem simples: você só vai precisar de um copo transparente, água e óleo de cozinha. Faça isso longe do seu computador! Agora, encha um quarto do copo de água e um quarto do copo de óleo. O próximo passo é tapar a boca do copo com sua mão e mexer bastante, tentando fazer os dois líquidos se misturarem. Faça isso até você perceber que eles já estão bem misturados. Agora, deixe o copo em repouso durante alguns minutos. O óleo e a água continuam separados? Sensacional, não é? Isso acontece porque esses dois líquidos são imiscíveis, não se misturam de jeito algum!
A explicação para isso vem lá da Química, mais especificamente da polaridade das moléculas destes líquidos. Entretanto, isso não importa nesse momento para nós. O que precisamos saber para os próximos passos do nosso estudo é que existem líquidos que não se misturam de forma alguma.
Vasos Comunicantes
Apesar deste nome meio estranho, vasos comunicantes nada mais são do que tubos de formas diversas ligados entre si.
Quando preenchemos estes vasos com um líquido, eles se tornam uma aplicação direta da Lei de Stevin. A pressão hidrostática em pontos a uma mesma altura, mesmo que localizados em tubos diferentes, será sempre a mesma.
Outra coisa muito importante que devemos perceber é que, independente do formato dos vasos, se todos estiverem preenchidos com o mesmo líquido, a altura desse líquido será sempre a mesma em todos eles.
Com Líquidos Imiscíveis
Mas e se colocarmos líquidos imiscíveis dentro destes vasos? Bom, aí a história já muda.
Nesta situação, a primeira coisa que devemos fazer é identificar a fronteira onde ocorre a separação entre os dois líquidos. Em seguida, devemos identificar dois pontos que estão localizados na mesma altura dessa fronteira. Agora, pensemos novamente na Lei de Stevin. Como a pressão hidrostática em pontos no mesmo líquido e na mesma altura são iguais, então, a pressão causada tanto pela parte 1 quanto pela parte 2 devem ser iguais, concorda?
Sabendo disso, podemos igualar as equações de pressão hidrostática das duas partes, relacionando os dois líquidos.
Como a gravidade é a mesma, podemos simplificar e chegar na seguinte relação:
Pronto, agora você já tem a solução de todos os problemas envolvendo vasos comunicantes com líquidos imiscíveis. A única coisa necessária é substituir os valores dos problemas na igualdade apresentada acima.
Para saber mais, veja também:
- Introdução à Hidrostática e Estudo da Pressão
- Pressão Atmosférica e o Experimento de Torricelli
- Densidade e Massa Específica
- Pressão Hidrostática (Lei de Stevin)
- Teorema de Pascal e Elevador Hidráulico
- Estudo do Empuxo e o Teorema de Arquimedes
- Peso Aparente e Flutuação
- Hidrostática na Prática: Crocodilo, Balão, Submarino