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Hidrostática

 Um submarino navega a uma profundidade de 60m.A escotilha superior do submarino tem área de 0,5 2 m . Sendo a densidade da água do mar igual a 1,03 3 g cm , g =10 2 ms e a pressão atmosférica de 1 x 5 10 2 Nm, determine a força que deve exercer um marinheiro para abrir a escotilha 

💡 1 Resposta

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Andre Smaira

Para abrir a escotilha, a força aplicada pelo marinheiro terá de ser igual a força exercida pela pressão da coluna de líquido sobre o submarino. Essa pressão é dada por:


\[p = \rho \cdot g \cdot h\]

em que
\(\rho\)
é a densidade do líquido,
\(g\)
é a aceleração da gravidade e
\(h\)
é a profundidade em que o submarino se encontra.

Substituindo os valores conhecidos, temos:


\[\eqalign{&p = 1030 \cdot 10 \cdot 60 \\& p = 618.000 \ {Pa}}\]

Note que não consideramos a pressão da atmosfera acima da água pois ela é a mesma dentro do submarino, dando origem a duas forças opostas que se anulam.

A força
\(F\)
surgida da pressão
\(p\)
será igual ao produto entre ela e a área da escotilha:


\[\eqalign{&F = p \cdot A \\& F = 618.000 \cdot 0,5 \\& F = 309.000}\]

Logo, a força necessária para abrir a escotilha será
\(\boxed{309.000 \ {N}}\)
.

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