Suponha que a pressão que atua sobre a parte de trás da mão de uma nadadora seja igual a
, um valor realístico próximo ao fundo na parte na parte mais funda de uma piscina. A área superficial da parte de trás da mão é igual a
.
a) Determine o módulo da força que atua sobre ela. b) Discuta a direção da força
a) Determine o módulo da força que atua sobre ela. b) Discuta a direção da força
Passo 1
O enunciado dá a pressão exercida pela água sobre a parte de trás da mão de uma nadadora,
, e a área dessa superfície,
. O objetivo é calcular o módulo da força resultante dessa pressão e discutir sua direção.
Passo 2
Para obter o módulo da força exercida pela pressão sobre a mão, usamos a relação fundamental entre pressão e força:
Nessa fórmula,
é a pressão e
é a área sobre a qual ela atua.
Passo 3
Substituindo os valores fornecidos,
Fazendo as potências de dez e o produto numérico,
Arredondando de forma adequada, toma-se
.
Passo 4
A direção da força de pressão é sempre perpendicular à superfície de contato e apontada do fluido para o corpo imerso. No caso, a força age de dentro da água em direção à mão, empurrando-a perpendicularmente à sua superfície posterior.
Resposta
(a)
(b) A força é perpendicular à superfície da mão e dirigida do fluido para a mão.
(b) A força é perpendicular à superfície da mão e dirigida do fluido para a mão.