Supondo que a massa específica da água do mar seja igual a 1,03
, determine o peso total da água na parte superior de um submarino nuclear a uma profundidade de 200 m sendo a área (seção transversal horizontal) do seu casco for de
Passo 1
Beleza, aqui a gente quer descobrir o “peso” (na prática, a força que a água faz para baixo) sobre o topo do submarino a 200 m de profundidade. Isso é um problema de hidrostática: usamos a densidade da água do mar, a aceleração da gravidade e a altura da coluna (200 m) pra achar a força total. Vamos precisar de:
- Densidade da água do mar em unidades do SI,
- Gravidade (g ≈ 9,8 m/s²),
- Área da seção do casco e a profundidade.
Passo 2
Converter a densidade dada em g/cm³ para kg/m³:
A densidade é 1,03 g/cm³.
1 g/cm³ = 1000 kg/m³ ⇒
A densidade é 1,03 g/cm³.
1 g/cm³ = 1000 kg/m³ ⇒
Passo 3
Calcular o volume de água que “empurra” o topo do submarino:
Volume = área × altura da coluna de água
Volume = área × altura da coluna de água
Passo 4
A massa dessa água é
Passo 5
O “peso” (força peso) é
:
Resposta
O peso total da água sobre o topo do submarino é aproximadamente