Por que os níveis ficam iguais mesmo se os vasos têm formas diferentes?

A pressão depende da profundidade vertical e da densidade, não da forma. Na ligação as pressões têm de coincidir. Com a mesma pressão atmosférica nas superfícies abertas, as alturas das colunas acima da ligação são iguais. O volume e a área afetam quanto líquido se desloca, mas não a altura final.

Por que no manômetro se toma a Δh vertical, e não o comprimento ao longo do tubo?

O peso da coluna e a pressão vêm da extensão vertical. No tubo inclinado o caminho ao longo do declive é maior para a mesma diferença de altura. Na fórmula ΔP = ρgΔh entra só a vertical (a «carga»).

Dá para encher o tubo em U com dois líquidos diferentes?

Aqui o líquido é um só. Num manômetro de dois líquidos a pressão se calcula trecho a trecho, cada um com o seu ρ; numa mesma horizontal na ligação as pressões são iguais.

Como a pressão atmosférica entra na leitura do manômetro?

O ramo aberto sustenta a pressão atmosférica. A diferença de alturas dá a pressão manométrica em relação à atmosfera. A pressão absoluta é a atmosférica mais ρgΔh.

Vasos comunicantes

Em vasos comunicantes, as superfícies livres de um mesmo líquido ficam na mesma altura. No manômetro em U, ΔP = ρgΔh.

Sobre o modelo

Em vasos comunicantes, as superfícies livres de um mesmo líquido em repouso ficam na mesma altura — independentemente da forma e da área da seção. Pelo princípio de Pascal, a pressão se transmite pelo líquido sem perdas; numa mesma horizontal as pressões são iguais. Na profundidade h: P = P₀ + ρgh. No manômetro em U, a diferença de pressão entre os ramos é ΔP = ρgΔh, em que Δh é a diferença das alturas verticais das colunas. Num tubo inclinado o caminho ao longo do eixo é maior, mas na fórmula entra só a carga vertical. O líquido é incompressível e não viscoso; não há capilaridade.

Para quem: 7º–9º ano e laboratório: hidrostática, vasos comunicantes, manômetro, p = ρgh.

Conceitos-chave

vasos comunicantes
manômetro
pressão hidrostática
princípio de Pascal
carga hidrostática
tubo em U

Como funciona

Vasos comunicantes: um líquido em repouso, superfícies livres na mesma altura. O manômetro em U mede a diferença de pressão pela Δh vertical: ΔP = ρgΔh. No tubo inclinado a escala se alonga, mas na fórmula entra só a carga vertical. O mercúrio (ρ grande) dá uma coluna menor para o mesmo ΔP.

Perguntas frequentes

Por que os níveis ficam iguais mesmo se os vasos têm formas diferentes?: A pressão depende da profundidade vertical e da densidade, não da forma. Na ligação as pressões têm de coincidir. Com a mesma pressão atmosférica nas superfícies abertas, as alturas das colunas acima da ligação são iguais. O volume e a área afetam quanto líquido se desloca, mas não a altura final.
Por que no manômetro se toma a Δh vertical, e não o comprimento ao longo do tubo?: O peso da coluna e a pressão vêm da extensão vertical. No tubo inclinado o caminho ao longo do declive é maior para a mesma diferença de altura. Na fórmula ΔP = ρgΔh entra só a vertical (a «carga»).
Dá para encher o tubo em U com dois líquidos diferentes?: Aqui o líquido é um só. Num manômetro de dois líquidos a pressão se calcula trecho a trecho, cada um com o seu ρ; numa mesma horizontal na ligação as pressões são iguais.
Como a pressão atmosférica entra na leitura do manômetro?: O ramo aberto sustenta a pressão atmosférica. A diferença de alturas dá a pressão manométrica em relação à atmosfera. A pressão absoluta é a atmosférica mais ρgΔh.

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