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Uma piscina foi enchida com água até a altura de 0,5 m.
Determine a força resultante da pressão de água exercida sobre uma das paredes laterais da piscina. Também determine a pressão de água sobre o fundo da piscina.
massa específica da água = 1000 kg/m³
pressão atmosférica = 101,3 kPa
aceleração gravitacional = 9,8 m/s²
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Praticando Para o Saber

anteontem

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Vamos resolver passo a passo. Dados: - Altura da água, h = 0,5 m - Massa específica da água, ρ = 1000 kg/m³ - Aceleração gravitacional, g = 9,8 m/s² - Pressão atmosférica, p₀ = 101,3 kPa (não influencia na força resultante sobre a parede, pois atua em toda a superfície) --- ### 1. Pressão da água sobre o fundo da piscina A pressão hidrostática no fundo é dada por: \[ p = p_0 + \rho g h \] Calculando a pressão da água (excluindo a pressão atmosférica): \[ p_{\text{água}} = \rho g h = 1000 \times 9,8 \times 0,5 = 4900 \, \text{Pa} = 4,9 \, \text{kPa} \] Pressão total no fundo: \[ p_{\text{total}} = p_0 + p_{\text{água}} = 101,3 + 4,9 = 106,2 \, \text{kPa} \] --- ### 2. Força resultante da pressão sobre uma parede lateral A pressão varia linearmente com a profundidade, de 0 na superfície até \( p = \rho g h \) no fundo. A força resultante é a pressão média multiplicada pela área da parede. Pressão média: \[ p_{\text{média}} = \frac{0 + \rho g h}{2} = \frac{4900}{2} = 2450 \, \text{Pa} \] Seja \( A \) a área da parede lateral (altura \( h = 0,5 \, m \) e largura \( L \), que não foi dada). A força resultante: \[ F = p_{\text{média}} \times A = 2450 \times (L \times 0,5) = 1225 \times L \, \text{N} \] --- ### Resumo: - Pressão da água no fundo: 4,9 kPa (excluindo pressão atmosférica) - Força resultante na parede lateral: \( F = 1225 \times L \) N, onde \( L \) é a largura da parede em metros. Se precisar do valor numérico da força, informe a largura da parede.

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