Um cubo de 12,0 cm de lado é levado a 3,00 x 102 m de profundidade no mar. Qual é, aproximadamente, em kN, a força que a água do mar exerce em uma das faces do cubo?Dados Densidade da água do mar = 1,00 x 103 kg/m3 Pressão atmosférica = 1,00 x 105 N/m2
Um cubo de 12,0 cm de lado é levado a 3,00 x 102 m de profundidade no mar.
Qual é, aproximadamente, em kN, a força que a água do mar exerce em uma das faces do cubo?
Dados
Densidade da água do mar = 1,00 x 103 kg/m3
Pressão atmosférica = 1,00 x 105 N/m2
- A)31,0
- B)37,2
- C)44,6
- D)48,0
- E)57,6
Resposta:
A alternativa correta é C)
Vamos calcular a pressão exercida pela água do mar em uma das faces do cubo. A pressão é dada pela fórmula:
P = ρgh + P₀
Onde ρ é a densidade da água do mar, g é a aceleração da gravidade (9,8 m/s²), h é a profundidade do cubo e P₀ é a pressão atmosférica.
Primeiramente, vamos calcular a pressão exercida pela água do mar:
P = ρgh = 1,00 x 10³ kg/m³ x 9,8 m/s² x 3,00 x 10² m = 2,94 x 10⁵ N/m²
Agora, vamos calcular a força exercida pela água do mar em uma das faces do cubo:
F = P x A = 2,94 x 10⁵ N/m² x (12,0 cm)² = 4,46 x 10⁴ N
Convertendo para kN, temos:
F ≈ 44,6 kN
Portanto, a resposta certa é a opção C) 44,6.
- A)31,0
- B)37,2
- C)44,6
- D)48,0
- E)57,6
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