Uma explosão cria um aumento momentâneo da pressão do ar em sua vizinhança. Se a explosão origina uma pressão de 2700 Pa nas paredes de um edifício de 9 m de largura por 6 m de altura, calcule a força total exercida sobre as paredes do edifício
Passo 1
Então, a gente tem uma explosão que aumenta a pressão do ar perto de um edifício. A pressão criada pela explosão é de 2700 Pa, e o edifício tem 9 metros de largura e 6 metros de altura. A ideia aqui é calcular quanta força total essa pressão está exercendo nas paredes do edifício. Vamos usar conceitos de pressão e força para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que pressão (
) é definida como força (
) dividida pela área (
) em que essa força está atuando. A fórmula é:
Mas como queremos encontrar a força, a gente reorganiza a fórmula para:
Passo 3
Agora, precisamos calcular a área total das paredes do edifício que estão sendo afetadas pela pressão. O edifício tem 9 metros de largura e 6 metros de altura. Vamos assumir que o edifício é retangular e tem quatro paredes: duas de 9 metros de largura e duas de comprimento desconhecido. Se não foi dado o comprimento, podemos considerar apenas uma parede para simplificar ou assumir que as quatro paredes têm a mesma área. Para esse exercício, vamos considerar que todas as quatro paredes têm a mesma área.
A área de uma parede é:
Passo 4
Como temos quatro paredes, a área total
é:
Passo 5
Agora, vamos calcular a força total usando a fórmula que rearranjamos:
Resposta
A força total exercida sobre as paredes do edifício é de 583.200 Newtons.
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a) as forças que agem nesse sistema e
b) o trabalho realizado por cada uma dessas forças.
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