Na figura acima temos um recipiente aberto contendo em seu interior um líquido em repouso, sob apenas a ação da gravidade. Como o líquido está em repouso, sua superfície é horizontal.
Ao aplicarmos uma força horizontal no recipiente, fazendo com que ele adquira uma aceleração a, percebemos que, por inércia, o líquido tende a ficar para trás, como mostra a figura abaixo. Após um curto intervalo de tempo, o líquido volta a ficar em equilíbrio em relação ao recipiente, então sua superfície forma um ângulo teta Ө em relação à horizontal, como mostra a figura abaixo.
Podemos determinar o valor do ângulo teta Ө de duas maneiras:
1º– Se colocarmos uma partícula fixa na superfície do líquido, atuará nela a força peso (P) e a força do líquido (FL).
A resultante das forças que atuam sobre a partícula deve ser horizontal, ou seja, deve ter a mesma direção da aceleração, como mostra a figura acima. Então temos que:
tg Ө = │FR│ = m.a = a >> tg Ө = a
│P│ m.g g g
2º – Vamos considerar um referencial fixo no recipiente. Para um observador é como se houvesse uma aceleração negativa além da aceleração gravitacional. Para ele, a aceleração da gravidade é g’, com a direção perpendicular à superfície, como na figura abaixo.
Da figura, podemos tirar:
tg Ө = a g’ = c√(g2+a2 )
g