25- Um cubo está totalmente submerso em um líquido cuja densidade é de
, a uma profundidade de 4 cm da superfície do líquido em que a pressão corresponde a 105 Pa . Se a aceleração gravitacional é de
, a pressão exercida sobre o cubo de gelo é de:
Passo 1
O enunciado fornece e pede o seguinte (vou listar exatamente os dados que temos e a pergunta):
- Densidade do líquido:
. - Profundidade do cubo abaixo da superfície:
. - Pressão na superfície do líquido:
(o enunciado indica ; interpretei isso como , ou seja, pressão atmosférica). - Aceleração da gravidade:
.
O que o enunciado pergunta:
- Qual é a pressão exercida sobre o cubo totalmente submerso a essa profundidade?
Passo 2
Primeiro converto todas as grandezas para unidades do SI (para usar na fórmula de pressão hidrostática):
- Converter a densidade:
. Então
- Converter a profundidade:
. Então
- A pressão de superfície já está em SI:
. - Gravidade já está em SI:
.
Passo 3
Aplico a fórmula da pressão hidrostática. Aula rápida e prática:
- A pressão absoluta a uma profundidade
em um líquido é dada por
onde:
-
é a pressão total a essa profundidade (em ); -
é a pressão na superfície do líquido (em ); -
é a densidade do líquido (em ); -
é a aceleração da gravidade (em ); -
é a profundidade medida na vertical (em ).
Intuição curta:
representa o “peso” da coluna de líquido de altura
por área unitária; somando isso à pressão de superfície obtém-se a pressão total.
Passo 4
Agora calculo o acréscimo de pressão devido à coluna de líquido:
Faço as contas passo a passo:
Logo
Passo 5
Agora somo à pressão de superfície para obter a pressão total sobre o cubo: