Enquanto uma mulher está em movimento, o peso total do seu corpo momentaneamente se concentra sobre o salto de um de seus sapatos. Suponha que o salto tenha uma área superficial de
e que a massa da mulher seja de 60 kg . Vamos calcular: Qual é o valor da pressão exercida no chão pelo salto do sapato? (Lembre-se de expressar o resultado em Pascals, Pa.) Isso nos ajuda a compreender como a pressão sobre uma área pequena é influenciada pelo peso de uma pessoa e como
Passo 1
Vamos entender o que está sendo pedido. Temos uma mulher com massa de 60 kg que está caminhando, e queremos saber qual a pressão que o salto de seu sapato exerce sobre o chão. O conteúdo que vamos usar aqui é pressão, que é a força dividida pela área onde essa força é distribuída. Para resolver isso, vamos precisar saber a fórmula da pressão e converter as unidades para que fiquem adequadas.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a força que a mulher exerce sobre o salto. A força é dada pela massa multiplicada pela aceleração da gravidade. A fórmula é:
Onde:
-
(massa da mulher) -
(aceleração da gravidade)
Passo 3
Calculando a força:
Então, a força que a mulher exerce é de 588 Newtons.
Passo 4
Agora, precisamos converter a área do salto de centímetros quadrados para metros quadrados, porque a unidade padrão de pressão no Sistema Internacional é Pascal, que usa metros quadrados. Sabemos que:
Então, para 1,20 cm²:
Passo 5
Agora, vamos usar a fórmula da pressão:
Onde:
-
(força) -
(área)
Passo 6
Calculando a pressão:
Resposta
A pressão exercida no chão pelo salto do sapato é de 4.900.000 Pa (Pascals).