Exercícios de pressão atmosférica resolvidos

Rafael C. Asth
Rafael C. Asth
Professor de Matemática e Física

Pratique seus conhecimentos sobre pressão atmosférica com os exercícios e tire suas dúvidas com as resoluções comentadas.

Questão 1

Atmosfera é uma camada de gases que envolve um corpo celeste. Em relação ao conceito de atmosfera, estão corretas as afirmações:

A pressão atmosférica ao nível do mar é geralmente maior do que a pressão atmosférica em altitudes mais elevadas.

A pressão atmosférica varia com a temperatura, com a pressão aumentando à medida que a temperatura diminui.

A pressão atmosférica é maior em regiões próximas ao Equador devido à maior densidade do ar nessa região.

a) Apenas 1

b) Apenas 2

c) Apenas 1 e 2

d) Apenas 2 e 3

e) Todas

Gabarito explicado

A pressão atmosférica está inversamente relacionada à altitude e à temperatura. Além disso, ela não está diretamente ligada à linha do equador.

Questão 2

Um barômetro de mercúrio posicionado ao nível do mar registra a pressão de 760 mmHg. Com mudanças no clima atmosférico como temperatura e umidade do ar, o mesmo barômetro aumenta 15 mmHg no valor registrado. Neste instante. Qual será a pressão atmosférica em atm?

Resposta: Aproximadamente 1,019 atm.

Basta resolvermos uma regra de três.

numerador 760 espaço m m H g sobre denominador 1 espaço a t m fim da fração igual a numerador 760 espaço mais espaço 15 espaço m m H g sobre denominador x espaço a t m fim da fração numerador 760 espaço mmHg sobre denominador 1 espaço atm fim da fração igual a numerador 775 espaço mmHg sobre denominador reto x espaço atm fim da fração 760. reto x espaço igual a espaço 775.1 reto x igual a 775 sobre 760 reto x aproximadamente igual 1 vírgula 019 espaço atm

Questão 3

Em uma bomba de sucção, ar é retirado de um cilindro metálico até que sua pressão interna registre 8 espaço. espaço 10 à potência de 4 Pa. Determine a diferença de pressão em atmosferas entre o exterior, à 10 vírgula 1 espaço. espaço 10 à potência de 4 espaço Pa, e o interior do cilindro.

Resposta: Aproximadamente 0,79 atm.

Sendo a pressão atmosférica 101 000 Pa e a interna 80 000 Pa, a diferença de pressão será:

101 000 - 80 000 = 21 000 Pa.

Como 1 atm = 101 000 Pa, para saber quanto equivale 21 000 Pa em atm, basta fazer uma regra de três.

numerador 101 espaço 000 espaço P a sobre denominador 1 espaço atm fim da fração igual a numerador 80 espaço 000 espaço P a sobre denominador reto x espaço atm fim da fração 101 espaço 000. reto x espaço igual a espaço 80 espaço 000 espaço. espaço 1 reto x igual a numerador 80 espaço 000 sobre denominador 101 espaço 000 fim da fração reto x aproximadamente igual 0 vírgula 79 espaço atm

Questão 4

(CBM-AP 2012) Um grupo de soldados bombeiros está em treinamento de mergulho em um lago. O instrutor informa que a pressão atmosférica na superfície do lago é de aproximadamente 101 kPa. Em seguida, pergunta ao grupo de soldados a que profundidade a pressão é o dobro da pressão atmosférica. Considerando que a massa específica da água (ρ) é igual a 10 ao cubo espaço kg dividido por reto m ao cubo e que a aceleração da gravidade (g) é igual a 10 espaço reto m dividido por reto s ao quadrado , assinale a alternativa que apresenta a resposta correta a ser informada ao instrutor.

a) 5,05 m

b) 10,1 m

c) 20,2 m

d) 50,5 m

e) 101 m

Gabarito explicado

Para a pressão ser o dobro da atmosférica, ela de ser:

reto P igual a 101 espaço Kpa espaço mais espaço 101 espaço Kpa

Na superfície do fluido já há atuação de 101 kpa pela atmosfera. Logo, a pressão no líquido deve ser também de 101 Kpa.

reto P igual a reto ró. reto g. reto hreto P igual a 1000 espaço. espaço 10 espaço. espaço reto hnumerador 101 espaço 000 sobre denominador 10 espaço 000 fim da fração igual a reto h10 vírgula 1 espaço reto m espaço igual a espaço reto h

Questão 5

(Enem 2013) Para realizar um experimento com uma garrafa PET cheia dʼágua, 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.

Imagem associada à questão.

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

a) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.

b) impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.

c) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.

d) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; regula a velocidade de escoamento, que só depende da pressão atmosférica.

e) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.

Gabarito explicado

Com a garrafa tampada, a pressão hidrostática no interior da garrafa é igual à pressão atmosférica no exterior, assim, devido ao equilíbrio, não há escoamento.

reto P com atmosférica subscrito espaço maior que ou igual a inclinado espaço reto P com hidrostática subscrito

Com a garrafa destampada, além da pressão hidrostática no interior da garrafa, ainda há a pressão atmosférica, sendo a pressão interna maior que a pressão externa.

reto P com atmosférica subscrito espaço menor que ou igual a inclinado espaço reto P com hidrostática subscrito

Questão 6

(Fuvest 2019) Os grandes aviões comerciais voam em altitudes onde o ar é rarefeito e a pressão atmosférica é baixa. Devido a isso, eles têm o seu interior pressurizado em uma pressão igual à atmosférica na altitude de 2.000 m. A figura mostra o gráfico da pressão atmosférica em função da altitude.

Gráfico de pressão atmosférica pela altitude.

A força, em N, a que fica submetida uma janela plana de vidro, de 20 x 30 cm² , na cabine de passageiros na altitude de 10.000 m, é, aproximadamente,

a) 12.400

b) 6.400

c) 4.800

d) 3.200

e) 1.600

Gabarito explicado

Objetivo: calcular a força em Newtons que atua na janela.

No interior do avião.

Pressão é força sobre área. Assim podemos determinar a força.

reto P igual a reto F sobre reto Areto F igual a reto P. reto A

No avião e pressão é igual à atmosférica em uma altitude de 2000 m. Do gráfico obtemos 80 000 Pa.

A área da janela, em metros quadrados, é:

0 vírgula 2 espaço reto m espaço reto x espaço 0 vírgula 3 espaço reto m espaço igual a espaço 0 vírgula 06 espaço reto m ao quadrado

Logo, a força no interior é:

reto F igual a 80 espaço 000 espaço reto x espaço 0 vírgula 06 espaço igual a espaço 4 espaço 800 espaço reto N

No exterior do avião.

A pressão é igual à atmosférica a uma altitude de 10 000 m. Do gráfico obtemos cerca de 26 000 Pa.

reto F igual a 26 espaço 000 espaço reto x espaço 0 vírgula 06 espaço igual a espaço 1 espaço 560 espaço reto N

O vetor força resultante que a atua na janela será:

4800 - 1560 = 3 240 N

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Rafael C. Asth
Rafael C. Asth
Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.
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