02/09/2015 Questões Comentadas | Revista Eletrônica do Vestibular

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2010  1º Exame de Qualificação  Questão 30

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Ano 2, n. 4, ano 2009

A maior profundidade de um determinado lago de água doce, situado ao nível do mar, é igual a 10,0 m.

A pressão da água, em atmosferas, na parte mais funda desse lago, é de cerca de:

(A) 1,0

(B) 2,0

(C) 3,0

(D) 4,0

 

Alternativa correta: (B)

Eixo interdisciplinar: Bases Metodológicas e Instrumentais

Item do programa: Valores

Subitem do programa: Estimativas e ordens de grandeza

Eixo interdisciplinar 2: A Matéria em Equilíbrio e em Movimento

Item do programa 2: Leis de Newton

Subitem do programa 2: Peso

Eixo interdisciplinar 3: A Matéria em Equilíbrio e em Movimento

Item do programa 3: Equilíbrio de corpos rígidos

Objetivo: Transferir conhecimentos sobre equilíbrio de corpos para cálculo de grandeza mecânica.

Comentário da questão:

A pressão no fundo de um lago, segundo a 3ª  lei de Newton, resulta da força de reação da água (que é o corpo em

contato direto com o fundo do lago) à força que a superfície do fundo do lago exerce sobre ela. Essas forças têm módulo

igual à soma do peso da água com o peso do ar da atmosfera sobre essa superfície.

Sabese  que  o  peso  do  ar  Par  da  atmosfera  sobre  uma  superfície  de  água  de  área S  é  igual  ao  produto  da  pressão

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ISSN 19841604Ano 8, n. 22, 2015

Rio de Janeiro, 02/09/2015

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atmosférica Patm ( 1 atm) pela área S.

 

O peso Págua de uma coluna de água de altura h sobre a superfície de área S é dado por:

 

Assim, a força resultante R sobre uma superfície de área S no fundo do lago é igual a:

 

Portanto, a pressão Pfundo no fundo do lago é dada por:

 

O valor  aproximado e  conhecido da densidade da água  ( água) equivale a 1g/cm3=103kg/m3,  e  o  da  aceleração  da

gravidade (g) a 10m/s2. Logo:

Uma  vez  que  1  atm  105  N/m2,  a  pressão  no  fundo  do  lago  é  praticamente  igual  ao  dobro  da  pressão  em  sua

superfície, ou seja, duas vezes a pressão atmosférica:

Percentual de acertos: 32,04%

Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%)

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