Sabendo-se que o valor médio da pressão à superficie em uma dada localidade é de
e que a 1 km de altura a pressão é de 898 hPa , calcule a força do gradiente de pressão por unidade de massa, considerando a densidade média de
. Entre esses níveis, para tal localidade, a atmosfera está em equilibrio hidrostático?
Passo 1
O enunciado dá a pressão média ao nível do mar
,hPa e a
,km de altura
,hPa, e pede a força do gradiente de pressão por unidade de massa. O conteúdo aqui é o cálculo do gradiente vertical de pressão e a aplicação da definição da força do gradiente por unidade de massa:
Passo 2
Calculamos a variação de pressão
e de altura
:
Logo,
Passo 3
A força de gradiente de pressão por unidade de massa é
Passo 4
Na condição de equilíbrio hidrostático vale
Aqui encontramos
,m/
, muito próximo do valor padrão
,m/
, o que indica que, entre esses níveis, a atmosfera está em equilíbrio hidrostático.
Resposta
A força de gradiente de pressão por unidade de massa vale aproximadamente
,m/
e, dado que isso coincide com a aceleração da gravidade, a atmosfera está em equilíbrio hidrostático entre esses níveis.