Se a tampa do tonel tiver 20cm de raio e a altura da água no tubo for de 12 m, qual a força exercida na tampa?
Passo 1
Beleza, a gente vai resolver um exercício de física sobre pressão e força em fluidos. A questão diz que a tampa de um tonel tem um raio de 20 cm e a altura da água no tonel é de 12 metros. Vamos precisar usar a fórmula da pressão exercida pela água e calcular a força sobre a tampa.
Passo 2
Primeiro, vamos converter o raio da tampa para metros, já que a altura está em metros. Sabemos que 20 cm é igual a 0,2 metros.
Passo 3
Agora, vamos calcular a área da tampa. A área de um círculo é dada por:
Substituindo o valor do raio:
Passo 4
Em seguida, vamos calcular a pressão exercida pela água na tampa. A pressão em fluidos é dada por:
Onde:
-
é a densidade da água ( ) -
é a aceleração da gravidade ( ) -
é a altura da coluna de água ( )
Substituindo os valores:
Passo 5
Finalmente, vamos calcular a força exercida na tampa usando a fórmula:
Substituindo os valores encontrados:
Resposta
A força exercida na tampa é de aproximadamente 14.798 N.