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Mecânica dos Fluidos – Pressão
A questão é a seguinte:
Um curto-circuito elétrico impede o fornecimento da potência necessária para um submarino que está situado a 30m abaixo da superfície do oceano.
A tripulação deve empurrar uma escotilha com área de 0,75m2 e peso igual a 300N para poder escapar pelo fundo do submarino.
Se a pressão interna for igual a 1atm, qual é a força para baixo que eles devem exercer para abrir a escotilha?
Por favor, gostaria de uma resposta clara, pois não entendi as respostas para essa pergunta que encontrei na internet. Qual seria a relação com a pressão interna, já é uma pergunta fundamental a ser respondida.
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1) Pressão do mar a 30 m
Po = 1 atm (nivel do mar)
d = 10³kg/m³(densidade da água do mar)
g = 10 m/s²
h = 30 m
Pf = Po + d.g.h
Pf = (1 x 10^5)N/m²+10³kg/m³.10m/s².30m = 4.10^5 N/m²
Obs.: kg/m.s² = N/m²
2) Força resultante
P(mar a 30 m)= 4.10^5 N/m²
P(escotilha) = F/area = 300N/0,75m²=400N
P(interna do submarino)= 1.10^5 N/m²
A pressão interna do submarino + a pressão da escotilha empurrada para baixo contribuem para reduzir a pressão exercida pelo mar, logo:
Pr = P(mar) – Pinterna – Pescotilha
Pr = (4.10^5) – (1.10^5)
Pr = (3.10^5) – (4.10²) = 2,99600.10^5 aprox. 3.10^5 N/m²
P = F/A, então:
3.10^5 N/m² = F/0,75m²
F = 3.10^5 x 0,75n² = 2,25.10^5 N