9. (Famerp) O profundímetro é um instrumento utilizado por mergulhadores para indicar a que profundidade estão em relação à superfície da água. A ...

Para resolver essa questão, é necessário utilizar a lei de Boyle-Mariotte, que estabelece que a pressão de um gás é inversamente proporcional ao volume ocupado por ele, desde que a temperatura seja constante. Inicialmente, o mergulhador está sob pressão absoluta de 2 atm e a altura da coluna de ar dentro do tubo de vidro é de 20 cm. Podemos calcular o volume ocupado pelo ar utilizando a fórmula V = A x h, em que A é a área da seção transversal do tubo e h é a altura da coluna de ar. Supondo que a área da seção transversal seja constante, temos: V1 = A x h1 = A x 20 cm Quando o mergulhador afunda um pouco, a altura da coluna de ar diminui para 16 cm. Nesse caso, podemos calcular o novo volume ocupado pelo ar: V2 = A x h2 = A x 16 cm Pela lei de Boyle-Mariotte, temos que: P1 x V1 = P2 x V2 Substituindo os valores conhecidos, temos: 2 atm x A x 20 cm = P2 x A x 16 cm Simplificando, temos: P2 = 2,5 atm A pressão exercida pela água aumenta em 1 atm a cada 10 m de profundidade. Portanto, a variação de profundidade sofrida pelo mergulhador pode ser calculada pela diferença entre a pressão absoluta inicial (2 atm) e a pressão absoluta final (2,5 atm), dividida por 1 atm por cada 10 m de profundidade: Variação de profundidade = (2,5 atm - 2 atm) / 1 atm por cada 10 m = 0,5 / 0,1 = 5 m Portanto, a alternativa correta é a letra D) 5 m.