A janela de um escritório tem dimensões de 3,4 m por 2,1 m. Como resultado de uma tempestade, a pressão do ar do lado de fora cai para 0.96 atm, mas a pressão de dentro permanece de 1 atm. O valor da força que puxa a janela para fora está indicado em:
Para auxiliar nos cálculos, usamos o fato que 1 atm = 1.013 × 105 Pa e F=(pd - pf ).A.
A única assertiva CORRETA é:
2.9 × 105 N
3.9 × 105 N
2.9 × 10-4 N
2.9 × 104 N
3.9 × 104 N
Para auxiliar nos cálculos, usamos o fato que 1 atm = 1.013 × 105 Pa e F=(pd - pf ).A.
A única assertiva CORRETA é:
2.9 × 105 N
3.9 × 105 N
2.9 × 10-4 N
2.9 × 104 N
3.9 × 104 N
Passo 1
Então, temos um exercício sobre força resultante devido à diferença de pressão em uma janela de escritório. A janela mede 3,4 metros de largura por 2,1 metros de altura. Durante uma tempestade, a pressão do ar fora da janela diminuiu para 0,96 atm, enquanto a pressão dentro permaneceu em 1 atm. Precisamos calcular a força que puxa a janela para fora usando a fórmula fornecida:
Onde:
- $ P_d $ é a pressão interna (1 atm)
- $ P_f $ é a pressão externa (0,96 atm)
- $ A $ é a área da janela
- Lembre-se que 1 atm = 1,013 \times 10^5 Pa
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a área da janela. A área $ A $ de um retângulo é dada por:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos calcular a diferença de pressão entre o interior e o exterior da janela. A pressão interna é $ P_d = 1, atm $ e a externa é $ P_f = 0,96, atm $. A diferença de pressão $ \Delta P $ é:
Passo 4
Precisamos converter essa diferença de pressão de atm para Pascal (Pa), já que a unidade de força no Sistema Internacional (SI) utiliza Pascal.
Portanto:
Passo 5
Agora, podemos calcular a força $ F $ usando a fórmula:
Substituindo os valores que calculamos:
Resposta
A força que puxa a janela para fora é aproximadamente 2,9 × 10⁴ N.