Exercício 14353

As figuras mostram uma versão de um experimento — ima- ginado pelo filósofo francês René Descartes e bastante ex- plorado em feiras de ciências — conhecido como ludião: um tubinho de vidro fechado na parte superior e aberto na inferior, emborcado na água contida em uma garrafa PET, fechada e em repouso. O tubinho afunda e desce quando a garrafa é comprimida e sobe quando ela é solta. Figura 1 Na figura 1, o ludião está em equilíbrio estático, com um volume aprisionado de ar de 2,1 cm”, à pressão atmosférica Py = 1,0-10° Pa. Com a garrafa fechada e comprimida, é pos- sível mantê-lo em equilíbrio estático dentro d'água, com um volume de ar aprisionado de 1,5 em” (figura 2). Determine a massa do tubinho e a pressão do ar contido no ludião na situação da figura 2. Despreze o volume deslocado pelas paredes do tubinho; supõe-se que a temperatura am- biente permaneça constante. Adote, para a densidade da água, p, = 1,0 g/em.