Nas questões de 49 a 56, sempre que necessário, use \(π = 3\) e \(g = 10\) m/s2.
Texto comum para questões 52 e 53.
Em março de 2020, a Unicamp e o Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), dos Estados Unidos, assinaram um acordo de cooperação científica com o objetivo de desenvolver tanques para conter argônio líquido a baixíssimas temperaturas (criostatos). Esses tanques abrigarão detectores para o estudo dos neutrinos.
A pressão exercida na base de certo tanque do Fermilab pela coluna de argônio líquido no seu interior é \(P = 5{,}6\times 10^{4}\) N/m2. A densidade do argônio líquido no tanque é \(d = 1400\) kg/m3. Assim, a altura do tanque será de
2,0 m.
4,0 m.
7,8 m.
25,0 m.
Resolução
A pressão exercida por uma coluna de líquido é calculada pela relação da hidrostática P = d × g × h. Nessa relação, P é a pressão exercida pela coluna de argônio líquido na base do tanque, d é a densidade do argônio líquido, g é a aceleração da gravidade e h é a altura da coluna de líquido no tanque.
A questão fornece P = 5,6 × 10⁴ = 56 000 N/m² e d = 1400 kg/m³. O texto de apoio informa que devemos usar g = 10 m/s². Substituindo esses valores, temos: 56 000 = 1400 × 10 × h.
Para encontrar a altura, dividimos a pressão pelo produto da densidade pela aceleração da gravidade: h = 56 000 / (1400 × 10) = 56 000 / 14 000 = 4,0 m.