A profundidade máxima a que uma pessoa pode descer com um snorkel (tubo para respiração) é determinada pela densidade da água e pelo fato de que os pulmões humanos não funcionam com diferença de pressão (entre o interior e o exterior da cavidade torácica) maior que
da pressão atmosférica. Quais são as profundidades máximas na água doce (
) e a do Mar Morto (a água natural mais salgada do mundo, com densidade de
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para encontrar a profundidade máxima que uma pessoa pode descer com um snorkel tanto na água doce quanto na água do Mar Morto. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre pressão na água e como ela afeta os pulmões. Vamos usar conceitos de densidade, pressão atmosférica e a diferença de pressão que nossos pulmões conseguem suportar.
Passo 2
Primeiro, vamos entender qual é a diferença máxima de pressão que os pulmões podem aguentar. A pressão atmosférica ao nível do mar é de aproximadamente
. A diferença máxima permitida é 5% dessa pressão:
Passo 3
Sabemos que a pressão exercida pela água em uma certa profundidade é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a densidade da água, -
é a aceleração da gravidade ( ), -
é a profundidade.
Queremos encontrar a profundidade máxima
que faz com que essa pressão seja igual a
. Rearranjando a fórmula:
Passo 4
Vamos calcular a profundidade na água doce primeiro. A densidade da água doce é
. Para usar na fórmula, precisamos converter para
:
Agora, substituindo os valores na fórmula:
Passo 5
Agora, vamos calcular a profundidade no Mar Morto. A densidade do Mar Morto é
, que em
fica:
Substituindo na fórmula:
Resposta
A profundidade máxima que uma pessoa pode descer com um snorkel é de aproximadamente
na água doce e
no Mar Morto.
Exercícios relacionados
44 -. Uma esfera de raio
tem densidade volumétrica de carga
para
, onde
é uma constante, e
para
. (a) Determine a carga total na esfera. (b) Determine as expressões para o campo elétrico no interior e no exterior da distribuição de cargas. © Represente a magnitude do campo elétrico como uma função da distância
ao centro da esfera.
21 Uma linha de cargas com densidade linear uniforme
está ao longo do eixo
desde
até
, onde
. Mostre que a componente
do campo elétrico em um ponto no eixo y é dado por
, onde
e
.
43 … Uma esfera de raio
tem densidade volumétrica de carga
para
, onde
é uma constante, e
para
. (a) Determine a carga total na esfera. (b) Determine as expressões para o campo elétrico no interior e no exterior da distribuiçâo de cargas. © Represente a magnitude do campo elétrico como uma funçào da distância
ao centro da esfera.
Mostre que o potencial eletrostático
de um dipolo elétrico pontual constituído pelo par de cargas
separado pela distância
, obtido em um ponto localizado por
no espaço é dado por,
sendo
o momento de dipolo elétrico pontual.