OBSERVAÇÃO (para todas as questões de Física): o valor da aceleração da gravidade na superfície da Terra é representado por g. Quando necessário, adote: para g, o valor 10 m/s2; para a massa específica (densidade) da água, o valor 1000 kg/m3 = 1g/cm3; para o calor específico da água, o valor 1,0 cal /(g °C) (1 caloria ≅ 4 joules).
A janela retangular de um avião, cuja cabine é pressurizada, mede 0,5 m por 0,25 m. Quando o avião está voando a uma certa altitude, a pressão em seu interior é de, aproximadamente, 1,0 atm, enquanto a pressão ambiente fora do avião é de 0,60 atm. Nessas condições, a janela está sujeita a uma força, dirigida de dentro para fora, igual ao peso, na superfície da Terra, da massa de
1 atm = 105 Pa = 105 N/m2
- A) 50 kg
- B) 320 kg
- C) 480 kg
- D) 500 kg
- E) 750 kg
Resposta:
A resposta correta é a letra D) 500 kg
Para encontrar a resposta, precisamos calcular a força exercida pela pressão em uma das faces da janela retangular. A pressão em uma superfície é igual ao produto da pressão ambiente pela área da superfície. No caso da janela, a pressão ambiente é de 0,60 atm e a área da janela é de 0,5 m x 0,25 m = 0,125 m².
A pressão em uma superfície é dada pela fórmula: P = p * A, onde P é a pressão, p é a pressão ambiente e A é a área da superfície. Substituindo os valores, temos: P = 0,60 atm * 0,125 m² = 75 N.
Agora, precisamos encontrar a massa de ar que exerceria essa força em uma superfície na Terra. Como a aceleração da gravidade na superfície da Terra é de 10 m/s², podemos usar a fórmula: F = m * g, onde F é a força, m é a massa e g é a aceleração da gravidade. Substituindo os valores, temos: 75 N = m * 10 m/s². Resolvendo para m, temos: m = 75 N / 10 m/s² = 500 kg.
Portanto, a alternativa correta é a letra D) 500 kg.
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