A profundidade máxima
que um mergulhador pode descer com um snorkel (tubo de respiração bucal) é determinada pela densidade da água e pelo fato de que os pulmões humanos suportam uma diferença de pressão máxima (entre o interior e o exterior da cavidade torácica) de
. Qual é a diferença em
para água pura e a água do Mar Morto (a água natural mais salgada no mundo, com uma densidade de
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente descobrir a diferença na profundidade máxima que um mergulhador pode alcançar usando um snorkel em dois tipos de água: água pura e a água do Mar Morto. A gente vai precisar usar conceitos de física relacionados à pressão e densidade da água. Para resolver isso, vamos usar a fórmula que relaciona a pressão com a profundidade e a densidade do líquido.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a fórmula que relaciona a pressão com a profundidade. A pressão exercida pela água em uma certa profundidade é dada por:
Onde:
-
é a diferença de pressão (no nosso caso, ), -
é a densidade da água, -
é a aceleração da gravidade ( ), -
é a profundidade.
Passo 3
Como a fórmula está em unidades misturadas (atm para pressão e kg/m³ para densidade), vamos converter a diferença de pressão para Pascals (Pa), que é a unidade padrão no Sistema Internacional. Sabemos que
. Então:
Passo 4
Agora, vamos calcular a profundidade máxima para a água pura. A densidade da água pura é aproximadamente
. Usando a fórmula da pressão:
Resolvendo para
:
Passo 5
Agora, vamos calcular a profundidade máxima para a água do Mar Morto, que tem uma densidade maior,
. Usando a mesma fórmula:
Resolvendo para
:
Resposta
A diferença na profundidade máxima
entre a água pura e a água do Mar Morto é aproximadamente
.
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braço menor é disparada quando uma força sobre ela excede
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, mas em um dos vasos a altura do líquido é
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