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Rio de Janeiro UFRJ 2007.1 Questão: 3 Física Geral 

Dois fugitivos devem atravessar um lago sem serem notados. Para tal, emborcam um pequeno barco, que afunda com o auxílio de pesos adicionais. O barco emborcado mantém, aprisionada em seu interior, uma certa quantidade de ar, como mostra a figura.


No instante retratado, tanto o barco quanto os fugitivos estão em repouso e a água está em equilíbrio hidrostático. Considere a densidade da água do lago igual a 1,00 x 103 kg/m3 e a aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s2.

Usando os dados indicados na figura, calcule a diferença entre a pressão do ar aprisionado pelo barco e a pressão do ar atmosférico.

Em equilíbrio hidrostático, a pressão po do ar atmosférico é igual à pressão da água na altura ho = 2,20m e a pressão do ar aprisionado é igual à pressão da água na altura h = 1,70m. A diferença entre a pressão do ar aprisionado e a pressão atmosférica é dada por p − po = μ g (ho − h) , onde μ = 1,00 x 103 kg/m3 é a densidade da água e g=10,0 m/s2 é a aceleração da gravidade. Portanto, p − po = (1,00 x 103 kg/m3) ( 10,0 m/s2) (2,20m − 1,70m ) , ou seja, p − po = 5,00 x 103N/m2



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