Uma janela de escritório tem 3,4 m de largura por 2,1 m de altura. Como resultado da passagem de uma tempestade, a pressão do ar do lado de fora do edifício cai para 0,96 atm, mas no interior do edifício permanece em 1,0 atm. Qual é o módulo da força que empurra a janela para fora por causa da diferença de pressão?
PENSE A diferença de pressåo entre os dois lados da janela faz com que a janela seja submetida a uma força.
FORMULE 0 ar do lado de dentro do escritório empurra a janela para fora com uma força dada por p A, em que pi é a pressio do lado de dentro do escritório, e Aé á área da janela. De igual modo, o ar do lado de fora empurra a janela para dentro com uma força dada por p A, em que p é á a pressåo do lado de fora. 0 módulo da força resultante é F=(pi-p0) A.
ANALISE Como 1 atm=1,013 times 10^5 Pa, a força resultante é
F & =(p1-po) A=(1,0 atm-0,96 atm)(1,013 times 10^5 Palatm) (3,4 m)(2,1 m) & =2,9 times 10^4 N
APRENDA A força a que a janela está submetida é zero quando a pressåo do lado de dentro do escritório é igual à pressăo do lado de fora.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente está lidando com força resultante devido à diferença de pressão em uma janela. Para resolver isso, precisamos entender como a pressão afeta a força e calcular a área da janela para usar na fórmula. Vamos precisar usar a fórmula da força baseada na pressão: $ F = (p_i - p_o) \times A $.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a área da janela. A largura é de 3,4 , m e a altura é de 2,1 , m. A área A é:
A = largura times a

Passo 3

Agora, vamos entender as pressões envolvidas. A pressão interna pi é 1,0 , atm e a pressão externa po é 0,96 , atm. A diferença de pressão é:
De

Passo 4

Precisamos converter a pressão de atm para Pascal (Pa), já que a unidade padrão de força no SI é o Newton (N) que usa Pascal para pressão. Sabemos que:
1 , atm = 1,013 times 10^5 , Pa
Então, a diferença de pressão em Pascal fica:
De

Passo 5

Agora, vamos aplicar a fórmula da força resultante:
F = De

Resposta

O módulo da força que empurra a janela para fora é aproximadamente 2,9 times 10^4 , N.

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