Question

Uma caixa de massa 30 kg em repouso sobre uma mesa, onde g=10m/s², apoiado numa área de contato de 25cm². Determine a pressão exercida pela caixa.

Answer 1

Vc vai ter q usar o conceito de pressão:

Pr = F/S

Pr = pressão
F = força
S = área

Nesse caso, a força em questão é a força peso, logo:

F = P
P = m.g

m = massa
g = aceleração da gravidade

P = m.g
P = 30.10 = 300N ou 3.10²N


Como a unidade de área n está no S.I. (m²), tem q converter:

25cm² = 0,0025m² ou 25.$10^{-4}$m²

Agora só aplicar na fórmula da pressão:

Pr = P/S
Pr = (3.10²)/25.$10^{-4}$
Pr = (3.10².$10^{4}$)/25
Pr = (3.$10^{6}$)/25
Pr = 3000000/25
Pr = 120000N/m² 

Answer 2

Pressão é uma resposta diretamente proporcional a força aplicada e inversamente proporcional a sua área de aplicação. 

Matematicamente a pressão é definida por uma força aplicada sobre uma área. Assim sendo, a equação que define a pressão é:

p = F / A (i)

Onde:

p é a pressão (em Pa – pascal)

F é a força normal a superfície (em N – Newton)

A é a área sobre a qual a força foi aplicada (em metros quadrados)

(Unidades do Sistema Internacional –SI)

A Força Normal é segundo a terceira Lei de Newton, uma força de reação ao peso (P). Neste caso, a massa da caixa (30 kg), em repouso sobre uma mesa, em um local em que a aceleração da gravidade é de 10 m/s², pode ser expressa em módulo por:

P= m×g (ii)

Onde:

P é o peso (em N – Newton)

m é a massa (em Kg – quilograma)

g é a aceleração da gravidade (em m/s2).

P= 30×10=300 Kg*m/s² = 300 N

Neste caso, o peso é igual em módulo a força normal, portanto o peso é a força normal a superfície (F=P).

Substituindo o valor do peso obtido na equação (ii) na equação (i), temos que:

p= P/A

p= 300/0,0025

p= 120.000 Pa

Atenção para as unidades de medida! A área foi fornecida em centímetros quadrados e deve ser transformada para metros quadrados. Lembrando que para fazer esta conversão basta lembrar que 1 centímetro quadrado é 0,0001 metros quadrados.