Alfa Virtual School - Física

Desafio de Física - 006

1)FUVEST Uma pessoa quando enche os pulmões ao nível do mar, inspira um volume de um litro de ar, com massa de aproximadamente 1,2g. Esta mesma pessoa se instala em uma câmara a 10m de profundidade, abaixo do nível do mar. Avalie a massa de ar inspirada por essa pessoa no interior da câmara, quando enche os pulmões. Suponha que a massa específica da água do mar é 1g/cm3.

2)Med. Santos Um homem rã explora o fundo de um lago e as borbulhas do ar expelido em sua respiração chegam à tona com volume 9,8 vezes maior do que aquele que tinham no fundo do lago. Supondo que a pressão atmosférica no momento é 760mmHg, e densidade absoluta do Hg é 13,6g/cm3 e a da água é 1g/cm3 determine a profundidade do lago.

Resolução

1)Como a pressão de uma atmosfera equivale à pressão exercida por uma coluna de água de 10m, podemos afirmar que a 10m de profundidade a pressão é de 2 atmosferas.
A massa de 1,2g de ar na superfície está a uma pressão de 1atm e ocupa um volume de 1 litro. Este ar levado a uma pressão de 2atm tem o seu volume reduzido à metade, isto é, 0,5 litros.
A capacidade respiratória do indivíduo sendo de 1 litro, ele vai inspirar, a 10m de profundidade, 1 litro de ar a uma pressão de 2atm, isto é, 2x1,2g = 2,4g de ar.
2)Se o volume das bolhas que sobem à superfície aumentaram de 9,8 vezes, a pressão diminuiu de 9,8 vezes, supondo constante a temperatura, podemos afirmar que a pressão no fundo do lago é 9,8 vezes maior que na superfície >>> 9,8x760mmHg = 9,8x76cmHg.
Sabemos que a pressão no fundo do lago é igual à pressão da água mais a atmosférica, logo a pressão da água é
págua = 9,8x76 - 76 = 8,8x76cmHg
Sabemos também que a pressão exercida por uma coluna líquida é p = h.d.g, onde h é a altura da coluna, d é a densidade absoluto do líquido e g a aceleração da gravidade. Para estabelecermos uma correspondência entre alturas de colunas de Hg e água que realizem uma mesma pressão podemos escrever que: hágua.dágua.g = hHg.dHg.g
ou que hágua.1g/cm3.g = 8,8x76cm.13,6g/cm3 onde
hágua = 9095cm = 90,95m, correspondendo à profundidade do lago

Home page Alfa Connection / Desafios e resoluções disponíveis de Física