Durante um acidente, um carro com as janelas fechadas mergulha em um lago e afunda a uma profundidade de 8 m . O ocupante tenta abrir a porta, mas não consegue, mesmo que a porta não pareça estar danificada.
Se a área externa da porta do carro é de
, qual é a força que a água do lago exerce sobre ela?
Se a área externa da porta do carro é de
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que fala sobre a força que a água exerce na porta de um carro que afundou num lago. O carro está a 8 metros de profundidade, e a área da porta é de
. Vamos usar conceitos de hidrostática, que é a parte da física que estuda os fluidos em repouso. Para resolver, vamos precisar calcular a pressão da água a essa profundidade e depois multiplicar pela área da porta para achar a força.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a pressão que a água exerce a 8 metros de profundidade. A fórmula da pressão em um fluido é:
Onde:
-
é a pressão -
é a densidade da água (aproximadamente ) -
é a aceleração da gravidade ( ) -
é a profundidade ( )
Passo 3
Vamos substituir os valores na fórmula:
Então, a pressão é de
(Pa).
Passo 4
Agora que temos a pressão, vamos calcular a força que essa pressão exerce na porta do carro. A força
é dada por:
Onde:
-
é a força -
é a pressão ( ) -
é a área da porta ( )
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Resposta
A força que a água do lago exerce sobre a porta do carro é de 70.632 Newtons.