Física I ⇒ Hidrostática - duvida conceitual

[HHHoppe]

Bom dia a todos. Supondo o seguinte sistema:

Sem título.png (4.63 KiB) Exibido 1220 vezes

Isto é, um recipiente com dois êmbolos, isolado, cujos êmbolos estão ligados por um fio ideal.
Percebendo que no êmbolo inferior atua o peso da água, então necessariamente o fio ideal está tracionado, para manter o êmbolo inferior em repouso.
Como o fio está tracionado e é ideal, então também atua uma força de tração no êmbolo superior, com sentido para baixo.
Se o sistema está isolado, então a pressão na parte superior do recipiente é nula, visto que a profundidade do fluido tende a zero nessa região
Qual a força que impede que o êmbolo superior desça? (o líquido é incompressível)

Obrigado desde já.

[Andre13000]

Mas ele vai descer. O sistema todo vai descer em função da aceleração da gravidade. Em função disso não haverá tração no fio.

[HHHoppe]

kkkkk, de fato Andre1300. Muito obrigado pela ajuda.

Devo acrescentar que o recipiente está apoiado inferiormente se quiser considerar esta força superior.

Estou deixando implícito na minha pergunta "Qual a força que impede que o êmbolo superior desça? (o líquido é incompressível)" que o sistema se encontra equilibrado.

[Andre13000]

Na sua formulação, a questão é que o sistema já está "equilibrado". Não há nenhuma força para manter o êmbolo superior no lugar. O sistema fica em queda livre. Mas por um princípio da relatividade, temos que isso é equivalente ao mesmo sistema em repouso, sem efeito da gravidade. Talvez esse não seja exatamente o sistema que você quer. Tente fazer uma reformulação para eu tentar entender o fenômeno. Por exemplo, você poderia colocar um fio saindo do embolo superior e ligado à um teto inercial. Nesse caso, temos que a tração no fio emb.sup-teto é igual a tração no fio emb.sup-emb.inf somado com o peso do emb.sup, e nesse caso a massa de água acima do emb.inf faz com que ele tenha um peso equivalente igual a soma de seu peso com o peso da água.