Enunciado

Um tanque com fundo plano de área A e lados verticais é cheio até uma profundidade h com água. A pressão é P 0 no topo da superfície. (a) Qual é a pressão absoluta no fundo do tanque? (b) Suponha que um objeto de massa M e densidade menor que a da água seja colocado dentro do tanque e flutue. Nenhuma água transborda. Qual é o aumento de pressão resultante no fundo do tanque?

Passo 1

Fala aí! Essa aqui é bem conceitual, se liga, nós sabemos que a pressão de uma coluna de líquido pode ser calculada pelo produto entre a densidade, a gravidade e a profundidade ( ρ ⋅ g ⋅ h ). Então, como aqui queremos encontrar a pressão total no fundo do tanque de área A, basta multiplicar também por este fator:

P = ρ l í q u i d o ⋅ g ⋅ h ⋅ A

Passo 2

Agora, quando se adiciona um objeto flutuante nessa história, a coisa fica um pouquinho mais complicada, né? Porque também precisamos considerar a pressão desconhecida exercida por esse objeto. Essa pressão pode ser calculada da mesma forma que calculamos para o líquido no passo anterior.

P b l o c o = ρ b l o c o ⋅ g ⋅ H

Em que:

ρ b l o c o → d e n s i d a d e   d o   b l o c o

g → g r a v i d a d e

H → a l t u r a   d o   b l o c o

Basicamente, a pressão no fundo do tanque aumenta por este fator.

Resposta

  1. P = ρ l í q u i d o ⋅ g ⋅ h ⋅ A
  2. A pressão no fundo do tanque aumenta por uma quantidade equivalente à pressão gerada pelo peso do objeto .
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