Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 47
Em uma demonstração, uma professora separa facilmente dois hemisférios ocos de aço (diâmetro D) por meio de uma alça presa a cada um deles. A seguir, ela os encaixa novamente, bombeia o ar para fora da esfera até atingir uma pressão absoluta P e entrega-os ao aluno musculoso da ultima fileira para que ele tente seoara-los. a) Designando por a pressão atmosférica , qual é a força que o aluno musculoso deve exercer sobre cada hemisfério? b) Avalie sua resposta para o caso P=0,025 atm e D=10,0 cm.
Passo 1
Onde a área diminui, a velocidade aumenta e a pressão diminui.
, onde A é a área da seção transversal apresentada por um hemisfério. A força que o corpo musculoso deve aplicar deve ser igual em magnitude à força total em cada hemisfério devido ao ar dentro e fora do esfera.
A área é dada por
Passo 2
- A força exercida pelo aluno musculoso é
- A força em cada hemisfério devido à atmosfera é
Passo 3
O fisiculturista deve exercer essa força em cada hemisfério para separá-los.
A força é de cerca de 170 libras, viável apenas para uma pessoa muito forte. A força necessária é proporcional ao quadrado do diâmetro dos hemisférios.