(a) Calcule a pressão absoluta no fundo de um lago de água doce em um ponto com profundidade de
. Suponha que a densidade da água seja
e que o ar acima esteja a uma pressão de
. (b) Que força é exercida pela água sobre a janela de um submarino a esta profundidade se ela é circular e tem diâmetro de
?
Passo 1
O enunciado pede (a) a pressão absoluta no fundo de um lago de água doce a
de profundidade e (b) a força sobre uma janela circular de diâmetro
a essa profundidade. Vamos usar a fórmula da pressão hidrostática
e, em seguida, para a força,
onde
é a área da janela.
Passo 2
Calcular a pressão adicional (pressão “gauge”) devido à coluna de água:
Passo 3
Somar a pressão atmosférica para obter a pressão absoluta:
Passo 4
Calcular a área da janela circular de diâmetro
(
):
Passo 5
Calcular a força exercida pela água sobre a janela:
Resposta
(a)
(aprox.\
).
(b) .
(b)