Um gás encontra-se contido sob pressão de 5,0·10 3 N/m 2 no interior de um recipiente cúbico, cujas faces possuem uma área de 2,0 m 2 . Qual é o módulo da força média exercida pelo gás sobre cada face do recipiente?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado nos fala sobre pressão, força e área de um recipiente. Vamos precisar usar a fórmula que relaciona pressão ($ P
F
A $). Basicamente, quando você conhece a pressão exercida por um gás e a área sobre a qual essa pressão atua, dá para calcular a força total que o gás está exercendo.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula que relaciona pressão, força e área. A pressão é definida como a força aplicada por unidade de área. Isso é representado pela fórmula:
Onde:
- $ P $ é a pressão,
- $ F $ é a força,
- $ A $ é a área.
Mas como queremos descobrir a força, vamos rearranjar essa fórmula para resolver $ F $:
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. O enunciado nos dá:
- Pressão ($ P $) = $ 5,0 \times 10^3 , N/m^2 $
- Área ($ A $) de cada face = $ 2,0 , m^2 $
Então, substituindo na fórmula:
Passo 4
Agora é só fazer a conta! Multiplicando os valores:
Que simplifica para:
Resposta
O módulo da força média exercida pelo gás sobre cada face do recipiente é de $ 1,0 \times 10^4 , N $.