Considerando a densidade da água igual a
, a aceleração da gravidade local igual a
e a pressão atmosférica igual a 101 kPa , qual é a pressão total exercida sobre um mergulhador que se encontra a 15 metros de profundidade em um lago? (
.)
Passo 1
Beleza, o enunciado manda a gente descobrir a pressão total que um mergulhador sente a 15 m de profundidade num lago. A matéria é Mecânica dos Fluidos (pressão em líquidos), e vamos precisar da densidade da água (ρ = 1000 kg/m³), da gravidade (g = 9,81 m/s²), da altura da coluna de água (h = 15 m) e da pressão atmosférica (P_atm = 101 kPa).
Passo 2
Primeiro, a pressão total embaixo d’água é a soma de duas partes:
- A pressão atmosférica na superfície, que empurra de cima.
- A pressão hidrostática (da coluna de água) gerada pelo peso da água acima do mergulhador.
As fórmulas são:
Passo 3
Vamos calcular a pressão hidrostática.
Substituindo os valores:
Substituindo os valores:
Multiplicando:
Então
Passo 4
Agora é só somar a pressão atmosférica:
Resposta
A pressão total exercida sobre o mergulhador a 15 m de profundidade é 248,15 kPa.