Calcule em atm a pressão a que um submarino fica sujeito quando baixa a uma profundidade de 100 metros. Para a água do mar adote que a densidade vale 1000 kg/m^3
a) 10 atm
b) 11 atm
c) 12 atm
d) 13 atm
e) 14 atm
a) 10 atm
b) 11 atm
c) 12 atm
d) 13 atm
e) 14 atm
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a pressão que um submarino sente quando está a 100 metros de profundidade na água do mar. Para isso, vamos usar conceitos de física relacionados à pressão em fluidos. Vamos precisar saber a densidade da água do mar, que já foi dada como 1000 kg/m³, a aceleração da gravidade e entender como calcular a pressão total a uma certa profundidade.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a pressão total que o submarino sente é a soma da pressão atmosférica (aquela que sentimos na superfície) mais a pressão exercida pela coluna de água acima dele. A fórmula para isso é:
Onde:
- $ P_{total} $ é a pressão total a profundidade $ h $.
- $ P_{atm} $ é a pressão atmosférica na superfície, que é aproximadamente 1 atm.
- $ \rho $ é a densidade da água do mar, que é 1000 kg/m³.
- $ g $ é a aceleração da gravidade, que vamos considerar como 9,81 m/s².
- $ h $ é a profundidade, que no caso é 100 metros.
Passo 3
Vamos calcular a pressão exercida pela água. Substituindo os valores na fórmula:
Pa é Pascal, a unidade de pressão no Sistema Internacional.
Passo 4
Agora, vamos somar a pressão atmosférica. Sabemos que 1 atm equivale a 101325 Pa. Então:
Passo 5
Somando as pressões:
Arredondando para um número inteiro, temos aproximadamente 11 atm.
Resposta
A resposta correta é a letra b) 11 atm.