Questões Física Hidrostática

Com o objetivo de encontrar grande quantidade de seres vivos nas profundezas do mar,...

Responda: Com o objetivo de encontrar grande quantidade de seres vivos nas profundezas do mar, pesquisadores utilizando um submarino chegaram até a profundidade de 3.600 m no Platô de São Paulo. A pressão...


Q265669 | Física, Hidrostática, Vestibular, UFPR, UFPR

Com o objetivo de encontrar grande quantidade de seres vivos nas profundezas do mar, pesquisadores utilizando um submarino chegaram até a profundidade de 3.600 m no Platô de São Paulo. A pressão interna no submarino foi mantida igual à pressão atmosférica ao nível do mar. Considere que a pressão atmosférica ao nível do mar é de 1,0×105 N/m2, a aceleração da gravidade é 10 m/s2 e que a densidade da água seja constante e igual a 1,0×103 kg/m3. Com base nos conceitos de hidrostática, assinale a alternativa que indica quantas vezes a pressão externa da água sobre o submarino, naquela profundidade, é maior que a pressão no seu interior, se o submarino repousa no fundo do platô.

David Castilho
Por David Castilho em 07/01/2025 09:25:56🎓 Equipe Gabarite
Gabarito: c) 361.

Para resolver essa questão, vamos utilizar o princípio fundamental da hidrostática, que afirma que a variação de pressão em um fluido em equilíbrio é diretamente proporcional à variação de profundidade e à densidade do fluido.

A diferença de pressão entre o interior e o exterior do submarino é dada por:

ΔP = ρ * g * Δh,

onde:
ΔP é a diferença de pressão,
ρ é a densidade da água,
g é a aceleração da gravidade,
Δh é a variação de profundidade.

Neste caso, a pressão externa no fundo do mar é dada por:

Pext = P atmosférica + ρ * g * h,
Pext = 1,0×10^5 N/m^2 + 1,0×10^3 kg/m^3 * 10 m/s^2 * 3600 m,
Pext = 1,0×10^5 N/m^2 + 3,6×10^7 N/m^2,
Pext = 3,6×10^7 N/m^2.

Já a pressão interna no submarino é igual à pressão atmosférica ao nível do mar, ou seja, 1,0×10^5 N/m^2.

A diferença de pressão será então:

ΔP = Pext - Pint,
ΔP = 3,6×10^7 N/m^2 - 1,0×10^5 N/m^2,
ΔP = 3,599×10^7 N/m^2.

Agora, para descobrir quantas vezes a pressão externa é maior que a pressão interna, basta dividir a pressão externa pela pressão interna:

3,6×10^7 N/m^2 / 1,0×10^5 N/m^2 = 360.

Portanto, a pressão externa da água sobre o submarino, naquela profundidade, é 361 vezes maior que a pressão no seu interior. A alternativa correta é a letra c) 361.
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