Teorema de Stevin: o que diz, aplicações e mais!

A Hidrostática é um dos temas vistos em Física que mais estão presentes em nosso dia a dia. Esse conceito pode ser observado até mesmo no funcionamento de nosso organismo. Conheça, então, o Teorema de Stevin e saiba mais sobre o assunto!

O que diz o Teorema de Stevin?

O Teorema de Stevin, também conhecido como a Lei Fundamental da Hidrostática, é utilizado para relacionarmos pontos de pressão distintos em um mesmo líquido. A lei nos diz que a diferença entre as pressões desses pontos é igual ao produto entre a gravidade, a densidade do fluido e a diferença entre a profundidade dos pontos.

Sendo assim, podemos relacionar a diferença de “altura” entre os pontos com a densidade e a aceleração da gravidade do local estudado. A fórmula básica do teorema é:

P = Po + d. g. h

Aplicações do Teorema de Stevin

Há diversas aplicações para o Teorema de Stevin na vida real, mas uma das mais importantes — e também mais frequentes no vestibular — é a dos vasos comunicantes.

Na prática, esse conceito nos mostra que um líquido, quando está em recipientes ligados entre si, terá a mesma altura em todos os recipientes. Esse tipo de conhecimento é muito importante para mecanismos de distribuição de água, por exemplo.

Exercícios resolvidos sobre Teorema de Stevin

Para ilustrar melhor esse conceito, que tal conferirmos um exercícios resolvido sobre o tema? Vamos lá!

(UERJ) Para um mergulhador, cada 5 m de profundidade atingida corresponde a um acréscimo de 0,5 atm na pressão exercida sobre ele. Admita que esse mergulhador não consegue respirar quando sua caixa torácica está submetida a uma pressão acima de 1,02 atm. Para respirar ar atmosférico por um tubo, a profundidade máxima, em cm, que pode ser atingida pela caixa torácica desse mergulhador é igual a:

a)   40.

b)   30.

c)   20.

d)   10.

e)   15.

Note e adote: d = 10³ kg/m³ e g = 10 m/s²

Resolução:

Para resolver essa questão, utilizaremos a seguinte fórmula: P = Po + d.g.h. Consideraremos também que a pressão inicial é de 1 atm, ou seja, 1×10^5 N/m². Já P final valerá 1,02^5 N/m².

Em seguida, substituiremos a fórmula com os valores correspondentes, obtendo a seguinte equação:

1,02^5 = 1×10^5 +10³ . 10. h

A resolução desse cálculo será igual a 0,02 x 10¹, ou 0,2 m. Como a resposta está em centímetros, precisamos fazer a conversão. A resposta correta, portanto, é a alternativa C: 20 cm.

Esperamos que o Teorema de Stevin tenha ficado mais claro para você! Conheça o Plano de Estudos Stoodi e se prepare adequadamente para as provas do seu vestibular!