Qual a pressão total sobre um corpo que está mergulhando a 20 metros de profundidade na água de um lago?

Um mergulhador fica preso ao explorar uma caverna no oceano. Dentro da caverna formou-se um bolsão de ar, como mostrado na figura, onde o mergulhador se abrigou.

Durante o resgate, para evitar danos a seu organismo, foi necessário que o mergulhador passasse por um processo de descompressão antes de retornar à superfície para que seu corpo ficasse novamente sob pressão atmosférica. O gráfico mostra a relação entre os tempos de descompressão recomendados para indivíduos nessa situação e a variação de pressão.

Concentração e quantidade de matéria ou concentração em mol/L, antigamente conhecida por molaridade ou concentração molar, é a unidade de concentração mais usada. Expressa a razão entre a quantidade de matéria do soluto (em mol) e o volume da solução (em litros).

Considerando a pressão da superfície do oceano como P = 1,0 atm = 1,0 x 105 Pa, determine a pressão sentida por um mergulhador a uma profundidade de 200 m. Considere a densidade da água igual a 1,0 x 10³ kg/m³, g = 10 m/s².


Exercício 2: (Enem 2013)

Para realizar um experimento com uma garrafa PET cheia d´água, perfurou-se a lateral da garrafa em três posições a diferentes alturas. Com a garrafa tampada, a água não vazou por nenhum dos orifícios, e, com a garrafa destampada, observou-se o escoamento da água conforme ilustrado na figura.

Qual a pressão total sobre um corpo que está mergulhando a 20 metros de profundidade na água de um lago?

Como a pressão atmosférica interfere no escoamento da água, nas situações com a garrafa tampada e destampada, respectivamente?


Exercício 3: (FUVEST 2017)

A hemoglobina (Hb) é a proteína responsável pelo transporte de oxigênio. Nesse processo, a hemoglobina se transforma em oxi-hemoglobina (Hb(O2)n). Nos fetos, há um tipo de hemoglobina diferente da do adulto, chamada de hemoglobina fetal. O transporte de oxigênio pode ser representado pelo seguinte equilíbrio:

em que Hb representa tanto a hemoglobina do adulto quanto a hemoglobina fetal.

A figura mostra a porcentagem de saturação de Hb por O2 em função da pressão parcial de oxigênio no sangue humano, em determinado pH e em determinada temperatura.

A porcentagem de saturação pode ser entendida como:

Com base nessas informações, um estudante fez as seguintes afirmações:

I. Para uma pressão parcial de O2 de 30 mmHg, a hemoglobina fetal transporta mais oxigênio do que a hemoglobina do adulto.
II. Considerando o equilíbrio de transporte de oxigênio, no caso de um adulto viajar do litoral para um local de grande altitude, a concentração de Hb em seu sangue deverá aumentar, após certo tempo, para que a concentração de Hb(O2)n seja mantida.
III. Nos adultos, a concentração de hemoglobina associada a oxigênio é menor no pulmão do que nos tecidos.

É correto apenas o que o estudante afirmou em:


Exercício 4: (URCA 2016/1)

A cada 10 metros de profundidade a pressão hidrostática em um profundo lago aumenta aproximadamente 1 atmosfera. Supondo que a pressão atmosférica sobre a superfície do lago é de 1 atmosfera, então a pressão total no fundo do lago, de profundidade 10 metros, é cerca de:

Confira abaixo 15 exercícios de hidrostática resolvidos e comentados sobre os principais conceitos dessa área: teoria hidrostática, densidade, pressão, empuxo e Lei de Stevin.

Questão 1

(UNIPAC) Uma prensa hidráulica possui pistões com diâmetros 10 cm e 20 cm. Se uma força de 120 N atua sobre o pistão menor, pode-se afirmar que esta prensa estará em equilíbrio quando sobre o pistão maior atuar uma força de:

a) 30 N
b) 60 N
c) 480 N
d) 240 N
e) 120 N

Ver Resposta

Alternativa correta: c) 480 N.

1º passo: calcular os raios dos pistões.

O enunciado da questão apresenta o diâmetro dos pistões. Para calcular a área é necessário o raio, que corresponde ao diâmetro dividido por dois.

Raio maior:

Qual a pressão total sobre um corpo que está mergulhando a 20 metros de profundidade na água de um lago?

Faça você mesmo. Disponível em: http://www.facavocemesmo.net. Acesso em: 22 jul. 2010. (Foto: Reprodução/Enem)

A característica de funcionamento que garante essa economia é devida

a) à altura do sifão de água.
b) ao volume do tanque de água.
c) à altura do nível de água no vaso.
d) ao diâmetro do distribuidor de água.
e) à eficiência da válvula de enchimento do tanque.

Ver Resposta

Alternativa correta: b) ao volume do tanque de água.

O Teorema de Stevin citado no enunciado faz a seguinte relação matemática:

Qual a pressão total sobre um corpo que está mergulhando a 20 metros de profundidade na água de um lago?

a) É maior que 58.000 N.
b) É menor que 49.000 N.
c) É igual a 50.000 N.
d) Está entre 50.100 N e 52.000 N.
e) Está entre 49.100 N e 49.800 N.

Ver Resposta

Alternativa correta: d) Está entre 50.100 N e 52.000 N.

Dados do enunciado são:

hc = 2 m
Abc = 2,4 m2
µL = 1,2 g/cm3
hL = 1,8 m

1º passo: calcular o volume de líquido no cilindro utilizado como reservatório:

Qual a pressão total sobre um corpo que está mergulhando a 20 metros de profundidade na água de um lago?

Com base nos dados obtidos, o investidor adquiriu as moedas

a) A e B.
b) A e C.
c) B e C.
d) B e D.
e) C e D.

Ver Resposta

Resposta correta: d) B e D.

Dados
Densidade do cobre:

Qual a pressão total sobre um corpo que está mergulhando a 20 metros de profundidade na água de um lago?

Ao se comparar os módulos dos empuxos E1, E2, E3, E4, que se referem respectivamente às forças que a água exerce sobre as esferas nas situações representadas nas figuras 1, 2, 3, e 4,é correto afirmar que:

a) E1 = E2 = E3 = E4

b) E1 > E2 > E3 >E4

c) E1 > E4 > E2 = E3

d) E1 = E4 > E2 = E3

Veja exercícios sobre densidade.

Ver Resposta

Resposta: d) E1 = E4 > E2 = E3

O empuxo depende apenas da densidade do fluido, da aceleração da gravidade e do volume de fluida deslocado.

Qual a pressão total sobre um corpo que está mergulhando a 20 metros de profundidade na água de um lago?

Rafael C. Asth

Professor de Matemática, licenciado e pós-graduado em ensino da Matemática e da Física. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.

Qual a pressão sobre um corpo que está a 20 metros abaixo da superfície da água?

Em uma profundidade de 20 m, a pressão sobre o mergulhador terá aumentado 2 atm. Somando isso à pressão atmosférica presente na superfície da água, o mergulhador estará sujeito a um total de 3 atm. Como cada atm corresponde a 760 mmHg, a pressão sobre ele será igual a 3 vezes 760 mmHg = 2280 mmHg.

Qual a pressão a 10 metros de profundidade?

A pressão no nível do mar (superfície) é de 1 atmosfera. Ao mergulhar esse valor aumenta mais 1 atmosfera a cada 10 metros. Então, em uma profundidade de 30 metros, por exemplo, a pressão sobre o corpo do mergulhador é de 4 atm.

Como calcular a pressão de profundidade?

A pressão hidrostática, também conhecida como pressão manométrica, é dada pela expressão matemática P = dgh. De acordo com o cálculo acima, a pressão exercida por um fluido em equilíbrio estático é dada pela expressão P = dgh, ou seja, quanto maior for a profundidade de um fluido, maior será a pressão exercida por ele.

Qual a pressão a 50 metros de profundidade?

5 ATM ou 50 metros.