Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 14.4 - Ex. 8
(Embolia gasosa em viagens de avião) Os mergulhadores são aconselhados a não viajar de avião nas primeiras 24 horas após um mergulho, porque o ar pressurizado usado durante o mergulho pode introduzir nitrogênio na corrente sangüínea. Uma redução súbita da pressão do ar (como a que acontece quando um avião decola) pode fazer com que o nitrogênio forme bolhas no sangue, que podem produzir embolias dolorosas ou mesmo fatais. Qual é a variação de pressão experimentada por um soldado da divisão de operações especiais que mergulha a de profundidade em um dia e salta de pára-quedas de uma altitude de no dia seguinte? Suponha que a massa específica média do ar nessa faixa de altitudes é .
Passo 1
Precisamos calcular as pressões manométricas em cada uma das duas situações abaixo, sabendo que .
Situação 1: a de profundidade;
Situação 2: a de altitude.
Passo 2
No primeiro caso, em que , e são, respectivamente, a densidade da água, a aceleração da gravidade e a altura do fluido em relação ao mergulhador, temos:
Passo 3
Na outra situação, a uma altitude , temos que a pressão absoluta é menor que a pressão atmosférica, o que significa que a pressão manométrica () é negativa!
A pressão atmosférica seria dada por
Onde é altura de toda a atmosfera (supondo a densidade do ar constante ao longo de toda altura!).
Quando o mergulhador está a uma altura a coluna de ar sobre ele será , então a pressão absoluta será
Assim a pressão manométrica é dada por
Passo 4
Por fim, para calcularmos a variação de pressão experimentada por um soldado mergulhador e paraquedista, basta subtrairmos os dois valores encontrados anteriormente: