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Os grandes aviões comerciais voam em altitudes onde o ar é
rarefeito e a pressão atmosférica é baixa. Devido a isso, eles
têm o seu interior pressurizado em uma pressão igual à
atmosférica na altitude de 2.000 m. A figura mostra o gráfico da
pressão atmosférica em função da altitude.
100.000
80.0
0007
60.000 -
Pressão Atmosférica (Pa)
40.000
20.0001
20.000
2.000
4.000
10.000
12.000
6.000 8.000
Altitude (m)
Aforça, em N, a que fica submetida uma janela plana de vidro,
de 20 x 30 cm?, na cabine de passageiros na altitude de
10.000 m, é, aproximadamente,
(A) 12.400
(B) 6.400
(C) 4.800
(D) 3.200
(E) 1.600
Soluções para a tarefa
A força é de aproximadamente 3200 N.
À altitude de 2000 metros a pressão equivale a 80.000 Pa. Essa será a pressão interna da cabine do avião.
À altitude de 10.000 metros a pressão passa a ser de aproximadamente 26000 Pa. Essa será a pressão na parte externa do vidro.
A pressão pode ser calculada pela razão da força aplicada pela área em que a mesma é aplicada.
P = F/A
Calculando a área da janela -
A = 0,20 . 0,30
A = 0,06 m²
Assim,
(80000 - 26000) = F/0,06
54000 = F/0,06
F = 3240 N
F ≅ 3200 N
A força N aplicada na janela de vidro é igual a 3.200 N, sendo a letra "D" a alternativa correta.
Força e pressão
A força é uma grandeza física que mensura a capacidade de vencer a inércia de um corpo, a pressão é definido como sendo a força aplicada em uma determinada superfície.
Para encontrarmos a força que é aplicada na janela de vidro, temos que aplicar a fórmula de pressão, que é:
P = F/A
Onde,
- P = pressão;
- F = força;
- A = área.
Como a pressão apenas começa ser exercida a partir de 2.000 metros de altitude, a pressão na janela será dada através da diferença de pressão da altitude em 10.000 m e 2.000m.
Calculando a pressão, temos:
80.000Pa - 26.000Pa = F/0,2m*0,3m
54.000Pa = F/0,06m²
F = 54.000Pa*0,06m²
F = 3240 N
F ≅ 3200 N
Aprenda mais sobre força e pressão aqui:
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