Suponha que a pressão que atua sobre a parte de trás da mão de uma nadadora seja igual a 1,2.10^5 Pa, 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 8,4.10^-3 m^2.
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, 1,2times 10^5,Pa, e a área dessa superfície, 8,4times 10^-3,m^2. 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:
F = P ,A
Nessa fórmula, P é a pressão e A é a área sobre a qual ela atua.

Passo 3

Substituindo os valores fornecidos,
F = l(1,2times 10^5,Par),l(8,4times 10^-3,m^2r)
Fazendo as potências de dez e o produto numérico,
F = 1,2times 8,4 times 10^5-3,N = 10,08times 10^2,N = 1,008times 10^3,N
Arredondando de forma adequada, toma-se Fapprox 1,01times 10^3,N.

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) Fapprox 1,01times 10^3,N
(b) A força é perpendicular à superfície da mão e dirigida do fluido para a mão.

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