Enunciado

Um dique na Holanda apresenta um vazamento através de um buraco com área total de 1 cm², a uma profundidade de 2 m abaixo da superfície da água. Com que força um menino teria de manter seu polegar tapando o buraco para impedir o vazamento? Você conseguiria fazê-lo?

Passo 1

Beleza, galera, aqui temos um caso muito semelhante àquele da garrafa com um furo que vimos anteriormente. Apesar de as proporções serem muito maiores, o princípio se mantém.

Lembra que a gente viu que a força sobre a parede do recipiente é igual à pressão naquela profundidade? No caso em questão, teremos então:

p r e s s ã o = p e s o   e s p e c í f i c o × p r o f u n d i d a d e

p r e s s ã o = 10.000 × 2 = 20.000   N / m ²

Esta é a pressão em qualquer ponto da água no dique na profundidade de 2 m.

Passo 2

Agora, precisamos identificar a força com que a água vaza pelo buraco de 1 cm². Vamos fazer uma regrinha de três básica.

20.000 - 10.000   c m 2

x - 1   c m ²

Resolvendo isso:

10.000 x = 20.000 → x = 2   N

Passo 3

O exercício também quer saber se você seria capaz de exercer essa força. Pensa aqui comigo, 2 N é aproximadamente o peso de um objeto de 0,2 kg, ou 200 gramas, (pois P = m.g). Então, se você é capaz de segurar um objeto de 200 g, você também seria capaz de tapar o buraco.

Resposta

F = 2   N

Sim, você seria capaz de fazê-lo.

Ver Outros Exercícios desse livro