A área da seção reta horizontal do casco de um submarino é
e está a uma profundidade de 225 m no mar. Se a massa específica da água salgada no local é
determine: (a) A pressão hidrostática da água, em atmosferas? (b) a pressão total sobre o casco do submarino? (c) A força exercida pela pressão total sobre o submarino e (d) Se o volume do submarino é de
, qual a força de empuxo sobre ele?
Passo 1
O enunciado dá a área horizontal do casco do submarino
, a profundidade
e a massa específica da água salgada
. Vamos precisar da fórmula da pressão hidrostática
, somar à pressão atmosférica para obter a pressão total, calcular a força
e, por fim, usar o princípio de Arquimedes para achar o empuxo
, com
.
Passo 2
Calcular a pressão hidrostática usando
:
Passo 3
Converter essa pressão para atmosferas sabendo que
:
Passo 4
Somar a pressão atmosférica para obter a pressão total no casco:
que em atmosferas vale
Passo 5
Calcular a força total sobre o casco usando
:
Passo 6
Usar Arquimedes para achar o empuxo:
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(d)