Um submarino tem uma janela de área de
. Qual a força exercida sobre a janela pela água do mar cuja densidade é
a uma profundidade de 5000 m ?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um submarino que tem uma janela com área de
. A gente quer descobrir qual é a força que a água do mar, com densidade de
, exerce nessa janela quando o submarino está a uma profundidade de 5000 metros. Para resolver isso, vamos usar conceitos de pressão em fluidos e força resultante dessa pressão sobre uma área específica.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular a pressão que a água exerce a essa profundidade. A pressão (
) em um fluido em repouso é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a densidade do fluido (no caso, ), -
é a aceleração da gravidade ( ), -
é a profundidade ( ).
Vamos substituir os valores:
Então, a pressão é de aproximadamente
(Pascal).
Passo 3
Agora que sabemos a pressão, podemos calcular a força (
) que essa pressão exerce sobre a janela. A força é dada por:
Onde:
-
é a pressão que acabamos de calcular ( ), -
é a área da janela ( ).
Substituindo os valores:
Resposta
A força exercida sobre a janela pela água do mar a 5000 metros de profundidade é de aproximadamente
.