Membros da tripulação tentam escapar de um submarino danificado, 100 m abaixo da superfície. Que força eles têm de aplicar no alçapão, de 1,2 m por 0,60 m, para empurrá-lo para fora? Considere a densidade da água do oceano 1025 kg / m^3.
Resposta:
7,2 times 10^5 N.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente precisa descobrir qual a força que os membros da tripulação devem aplicar para empurrar o alçapão de um submarino danificado que está 100 metros abaixo da superfície da água. O alçapão tem dimensões de 1,2 metros por 0,60 metros. Vamos usar conceitos de pressão e força na física para resolver isso.

Passo 2

Para calcular a força necessária, precisamos primeiro encontrar a área do alçapão. A área (A) de um retângulo é dada por:
A = comprimento times largura
Então, substituindo os valores:
A = 1,2 , m times 0,60 , m = 0,72 , m² ²

Passo 3

Agora, vamos calcular a pressão da água a 100 metros de profundidade. A pressão § embaixo d’água é dada pela fórmula:
P = rho times g times h
Onde:
  • rho é a densidade da água (1025 kg/m³),
  • g é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 m/s²),
  • h é a profundidade (100 m).
Substituindo os valores:
P = 1025 , kg/m³ times 9,81 , m/s² times 100 , m = 1,006 times 10^6 , Pa ³²

Passo 4

Com a pressão calculada e a área do alçapão, podemos agora encontrar a força (F) necessária para empurrar o alçapão para fora usando a relação:
F = P times A
Substituindo os valores:
F = 1,006 times 10^6 , Pa times 0,72 , m² = 7,24 times 10^5 , N ²

Resposta

A força que os membros da tripulação precisam aplicar no alçapão é de aproximadamente 7,2 times 10^5 , N.

Exercícios relacionados