Área e Pressão Hidrostática em Tubos de Creme Dental

Alexandre Medeiros (PhD, University of Leeds – Professor de Física e Astronomia, UFRPE)

SÉRIE DE TEXTOS: A FÍSICA NO DIA A DIA

AUTOR: Alexandre Medeiros

TÓPICO: ÁREA E PRESSÃO HIDROSTÁTICA

TÍTULO DO ARTIGO: Área e Pressão Hidrostática em Tubos de Creme Dental

Ao apertarmos em excesso um tubo de creme dental, frequentemente sai mais creme do que queríamos. Qual a explicação física para o fato de que podemos fazer este excesso de creme ser novamente sugado pelo tubo ao apertarmos o mesmo pelas suas faces mais estreitas?

A resposta reside na compreensão da relação existente entre a área da superfície comprimida e a pressão resultante. Ao apertarmos o tubo faz toda diferença se apertamos nas faces largas ou nas estreitas. Ao apertarmos o tubo, o que estamos fazendo é empurrar para dentro uma parte da face comprimida. Mas, a depender da área da mesma (larga ou estreita), o comportamento pode ser bem diferente.

Ao apertarmos as áreas mais largas, nós as empurramos para dentro. Isso aumenta a pressão no interior do tubo e, em consequência, a pasta é empurrada para fora do mesmo.

Note, ainda, que as outras duas faces mais estreitas do tubo pulam para fora e isso contribui para diminuir a pressão no interior seu interior.

Na comparação do aumento x diminuição da pressão dentro do tubo, o maior é aumento, pois nós apertamos as suas faces mais largas. Foram elas que entraram ligeiramente no espaço interior do tubo e empurram, em decorrência, a pasta para fora.

Imagine, agora, que apertamos o mesmo tubo pelas duas outras faces mais estreitas. O que ocorre?

Elas entram e isso, certamente contribui também para aumentar a pressão no interior do tubo.

E, por que, então, a pasta não sai, neste caso? Por que ela entra em vez de sair?

Porque, simultaneamente, as duas outras faces do tubo (neste caso, agora, as duas faces mais largas), são empurradas para fora. Isso faz com que a pressão interna tenda a diminuir, pois o deslocamento das faces mais largas para fora abre um espaço vazio no interior do tubo maior do que a redução de espaço provocada pela entrada das faces mais estreitas no mesmo.

Neste caso, o balanço do aumento x redução da pressão é vencido pela redução da pressão, ocasionada pelo afastamento das duas faces mais largas do tubo. Assim sendo, a variação de pressão causada pelo deslocamento dessas faces mais largas é novamente a vencedora. Só que, agora, este deslocamento contribui para uma redução da pressão no interior do tubo.

É por causa desta redução da pressão interna resultante que a pasta de dente é empurrada, pela pressão atmosférica, de volta para dentro do tubo.

Este fenômeno pode ser usado com certa imaginação para transformar o popular brinquedo denominado ”Mergulhador de Descartes” (ou Ludião) em um “Elevador de Descartes”. Para isso basta utilizar um recipiente com faces laterais de áreas diferentes como os vasos de algumas marcas de shampoo, como a da figura abaixo. Evidentemente garrafas PET cilíndricas não produzem este curioso efeito de inversão do “mergulhador” para “elevador”.

PARA CITAR ESTA FONTE: Medeiros, Alexandre. Área e Pressão Hidrostática em Tubos de Creme Dental. Física e Astronomia_Alexandre Medeiros, BLOG.

http://alexandremedeirosfisicaastronomia.blogspot.com/2011/11/area-e-pressao-hidrostatica-em-tubos-de.html. Acessado em 27 de Novembro de 2011. (atualizar a data)