ITA 2009 — Questão 26

Para ilustrar os princípios de Arquimedes e de Pascal, Descartes emborcou na água um tubo de ensaio de massa $m$, comprimento $L$ e área da seção transversal $A$. Sendo $g$ a aceleração da gravidade, $\rho$ a massa específica da água, e desprezando variações de temperatura no processo, calcule:

a) o comprimento da coluna de ar no tubo, estando o tanque aberto sob pressão atmosférica $P_a$, e

b) o comprimento da coluna de ar no tubo, de modo que a pressão no interior do tanque fechado possibilite uma posição de equilíbrio em que o topo do tubo se situe no nível da água (ver figura).