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Quando usam elevadores, alguma pessoas apresentam problemas nos ouvidos devido a mudanças de pressão. Se a pressão interna do tímpano não mudar durante a subida, então a diminuição na pressão externa causará o aparecimento de uma força direcionada para fora do tímpano. Determine:
(a) a mudança na pressão do ar quando subimos 100 m em um elevador;
(b) a força exercida sobre o timpano, nessas condições, considerando uma área de 0,6 cm² para o mesmo.
Soluções para a tarefa
Explicação:
quando o cara sobe 100m no elevador a pressão no interior do timpano continua , caso levamos em consideração que saia do nível do mar , 1 ATM e continuará assim até chegar os 100m
O que muda será a pressão externa , supondo que seja mesmo 1 ATM , teremos pela equação de stevin , encontramos uma pressão externa como sendo 1-0,013.
Então a variação de pressão é 0,013 ATM , sendo dentro do timpano uma pressão mais alta.
Pela equação F/A = P encontramos facilmente a força
Por essa razão se considera somente 0,013 que é a pressão da coluna de ar.
Pense no seguinte , há uma força interna no timpano que é pintura.A , uma força contrária que é dada pela pressão externa no timpano pext.A , mas essas duas forças não são iguais , como visto no cálculo , logo aparece uma força de resistência do timpano é a esta que o exercício se refere.
Usei pressão de 1 ATM , mas o exercício não falou nada sobre , então é melhor fazer considerando uma incógnita , mas não afetará em nada o resultado final
Podemos afirmar que a mudança de pressão do ar quando subirmos 100 m em um elevador será de 1200 Pa (Resposta da a) e que a força exercida sobre o tímpano será de 0,72 N (Resposta da b). Para isso devemos utilizar o Princípio de Stevin e de Pascal.
Quais são os princípios de Stevin e de Pascal?
O princípio de Stevin afirma que a pressão sobre um corpo imerso em um fluido varia de acordo com a sua profundidade (h), densidade (ρ) e aceleração gravitacional (g), com isso a pressão de um corpo mais fundo (P1) que outro (P2) pode ser calculada por:
Já o Princípio de Pascal permite correlacionar a força (F) com a pressão (P), por meio da área de aplicação da pressão (A)
Do exercício, temos ou adotaremos que:
- (densidade do ar)
- h = 100 m
- A = 0,6 cm² ou
a) Assim, teremos que a mudança de pressão quando subimos 100 m em um elevador será de:
b) E a força exercida sobre o tímpano será de:
Quer saber mais sobre o Princípio de Stevin e Pascal, acesse: https://brainly.com.br/tarefa/25405376 e https://brainly.com.br/tarefa/38467060
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