ITA 2021 — Questão 5 · Hidrostática

Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Aceleração local da gravidade $g=10$ m/s². Constante gravitacional universal $G=\mathrm{6,67}\times {10}^{-11}$ m³⋅kg⁻¹⋅s⁻². Velocidade da luz no vácuo $c=\mathrm{3,0}\times {10}^8$ m/s. Constante de Planck reduzida $\hslash =\mathrm{1,05}\times {10}^{-34}$ J⋅s. Permeabilidade magnética do vácuo ${\mu }_0=4\mathrm{\pi \times }{10}^{-7}$ N⋅A⁻². Carga elétrica elementar $e=\mathrm{1,6}\times {10}^{-19}$ C. Massa do elétron $m_0=\mathrm{9,1}\times {10}^{-31}$ kg. Constante eletrostática do vácuo $K_0=\mathrm{9,0}\times {10}^9$ N⋅m²⋅C⁻². Um recipiente, de secção de área constante e igual a A, é preenchido por uma coluna de líquido de densidade $\rho$ e altura H. Sobre o líquido encontra-se um pistão de massa M, que pode se deslocar verticalmente livre de atrito. Um furo no recipiente é feito a uma altura h, de tal forma que um filete de água é expelido conforme mostra a figura. Assinale a alternativa que contém o alcance horizontal D do jato de água.