Qual das explicações abaixo para o aumento da pressão da água com a profundidade está correta?
b) Quando a profundidade aumenta, o peso da água que está acima dessa profundidade aumenta.
b) Quando a profundidade aumenta, o peso da água que está acima dessa profundidade aumenta.
Passo 1
Beleza! A gente vai resolver uma questão sobre por que a pressão da água aumenta conforme a profundidade aumenta. O assunto aqui é hidrostática, que estuda como os fluidos (como a água) se comportam em repouso. Vamos precisar entender como a pressão depende da profundidade e do peso da água acima.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a pressão (
) em um fluido em repouso depende da profundidade (
), da densidade do fluido (
) e da aceleração da gravidade (
). A fórmula para calcular essa pressão é:
Aqui:
-
é a densidade da água (aproximadamente ) -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente ) -
é a profundidade
Isso mostra que, conforme a profundidade
aumenta, a pressão
também aumenta proporcionalmente.
Passo 3
Agora, vamos relacionar essa fórmula com a explicação da opção b): “Quando a profundidade aumenta, o peso da água que está acima dessa profundidade aumenta.”
O que está acontecendo aqui é que, conforme você vai descendo na água, há mais água empilhada acima de você. Essa água adicional exerce mais peso sobre a área onde você está, aumentando a pressão.
O peso da água (
) pode ser calculado por:
Onde
é o volume da água. Como a profundidade aumenta, o volume de água acima também aumenta, o que aumenta o peso.
Resposta
A opção b) está correta porque à medida que a profundidade aumenta, o peso da água acima dessa profundidade também aumenta, resultando em maior pressão.