(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
.
Passo 1
Vamos lá! O problema pede para calcular a pressão absoluta no fundo de um lago com 27,5 metros de profundidade. Para isso, vamos usar conceitos de pressão em fluidos e considerar a pressão atmosférica. Precisaremos dos seguintes dados:
- Densidade da água:
- Profundidade:
- Pressão atmosférica:
Passo 2
A pressão absoluta no fundo do lago é a soma da pressão exercida pela coluna de água e da pressão atmosférica acima dela. A fórmula para calcular isso é:
Onde:
-
é a pressão atmosférica, -
é a densidade da água, -
é a aceleração da gravidade ( ), -
é a profundidade.
Passo 3
Vamos substituir os valores fornecidos na fórmula:
Passo 4
Agora, vamos calcular a pressão exercida pela coluna de água:
Passo 5
Por fim, somamos a pressão atmosférica com a pressão da coluna de água para obter a pressão absoluta no fundo do lago:
Resposta
A pressão absoluta no fundo do lago é aproximadamente
.