Física I ⇒ (FMJ-SP) Pressão

[Dandarah]

Após receber seu novo freezer para cervejas, o dono de um bar no litoral decide testá-lo inicialmente vazio, para verificar se de fato ele atinge a temperatura de -3 ºC, temperatura medida corretamente por um termômetro no corpo do aparelho. Depois de avaliar o acabamento interno, fecha a porta e aguarda o resfriamento que realmente atinge a temperatura desejada. Sem perder tempo, decide colocar garrafas e latinhas para resfriar.

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Ao tentar abrir a porta do freezer, verifica que ela oferece grande dificuldade em ser aberta devido à queda de pressão em seu interior. A diferença de pressões, interna e externa, faz surgir sobre a porta um força resultante de intensidade, em kN, aproximadamente, igual a

Dados:

- temperatura do ambiente em que está o freezer: 27 ºC
- pressão no litoral = 1.10^5 Pa;
- considerar o ar um gás ideal e que a vedação da porta funcione perfeitamente.

a) 2,0
b) 4,0
c) 6,0
d) 9,0
e) 12,0

gabarito:

Resposta

---

d

Como faço? Obrigada!

[gabrielbpf]

Olá!

Vamos ver qual a força resultante...

Para a pressão externa: [tex3]10^5=\frac{F}{0,9} \, \, \Rightarrow \, \, F=0,9\cdot 10^5=90kN[/tex3]
Para a pressão interna: [tex3]\frac{P}{T}=\frac{P_f}{T_f} \, \, \Rightarrow \, \, P_f=0,9\cdot 10^5=\frac{F}{0,9} \, \, \Rightarrow \, \, F=0,81\cdot 10^5=81kN[/tex3]

[tex3]F_r=F_{externa}-F_{interna}=90-81=9kN[/tex3]

Abraços!

Obs: Também podia-se ter calculado a diferença de pressão e obtido-se a força resultante utilizando a fórmula que relaciona força e pressão (como fiz acima, separadamente para as duas forças).

[Dandarah]

Por que a área é igual a 0,9?

[gabrielbpf]

A área sobre a qual a força age, fazendo surgir uma pressão, é a porta da geladeira.

Supondo-a um retângulo: [tex3]A=b\cdot h=1,5m\cdot 0,6m=0,9m^2 \, \, (\text{Unidade do Sistema Internacional de Medidas})[/tex3]

[Dandarah]

Mas área da base x altura não seria volume?

[Dandarah]

Não seria Área total = área lateral + área da base?

[gabrielbpf]

Eu não usei "área da base x altura"... eu usei "base x altura = área", para a porta! Isso porque supus que a força que forçaria a uma "não-abertura" da porta agiria apenas nela. Aliás, pode-se agir nas outras paredes, porém não são essas forças que nos interessam, ao meu ver.

Acho que é isso!