quinta-feira, 15 de julho de 2010

Por que a pressão atmosférica não nos esmaga?


Qual a força exercida pela atmosfera sobre nós?
A área da superfície do corpo de uma pessoa adulta é da ordem de 1 m2. O valor da pressão atmosférica ao nível do mar é da ordem de 100.000 Pa. Isso significa que uma pessoa ao nível do mar, sofre a ação de uma força de cerca de 100.000 N devido à pressão atmosférica, equivalente ao peso correspondente a dez toneladas!

Como uma força tão grande não nos esmaga?

A resposta é simples: nosso corpo está cheio de ar, e a mesma pressão que atua de fora para dentro atua de dentro para fora. Como qualquer variação na pressão externa se transmite integralmente a todo nosso corpo, segundo o Princípio de Pascal, já estamos perfeitamente adaptados à enorme pressão externa, e não sentimos o seu efeito sobre o nosso corpo. Nosso corpo possui sensores que detectam muito melhor as pequenas variações de pressão que podem ocorrer na pressão externa, como o tato por exemplo, do que a própria pressão externa. Por exemplo, sente-se uma pressão (na verdade uma pequena variação de pressão) na cavidade auditiva quando subimos ou descemos de alturas consideráveis rapidamente, como em estradas nas serras ou até mesmo em elevadores de prédios muito altos. Às vezes, nessas ocasiões, a passagem do ar é bloqueada por alguns instantes e a diferença de pressão entre o ar exterior e interior da cavidade auditiva pode provocar uma sensação dolorosa.


AMASSANDO LATA DE REFRIGERANTE:

Fisicamente, pressão equivale à força aplicada em uma determinada área. No caso da pressão atmosférica ao nível do mar, tem-se um valor de 1 kgf/cm2. Não é pouco. Considerando que um adulto tem uma área corporal de aproximadamente 1m2, podemos considerar que, ao nível do mar, é como se sobre a área do seu corpo estivesse igualmente distribuída uma massa de 10 toneladas. E como isso não nos esmaga? É porque existe um equilíbrio de pressão entre a parte externa e interna do corpo. Agora quando aquecemos um pouco de água numa latinha de refrigerante, forma-se vapor internamente, que espulsa de dentro dela o ar atmosférico. Ao resfriar abruptamente - colocando na água fria - esse vapor volta a ser água líquida, diminui seu volume e sua pressão dentro da lata. Como o ar de fora não pode entrar para equilibrar a pressão, surge uma força, devido a pressão atmosférica, que esmaga a lata. No nível do mar a força repentina que esmaga a lata de refrigerante é de aproximadamente 4380 newtons, o equivalente a uma massa de 447 quilogramas.

EXPERIÊNCIA

Objetivo
Mostrar que duas forças de mesmas intensidades, mesma direção e de sentidos opostos têm uma resultante nula.

Material

  • Uma folha de papel e régua

Procedimento

Ø Os cientistas afirmam que, sobre cada centímetro quadrado (aproximadamente a área de uma unha) de qualquer coisa exposta ao ar atmosférico, está sujeito a uma força de intensidade 1 kgf, devido ao peso da coluna de ar sobre essa superfície.

Ø Faça os alunos calcularem a força que a atmosfera aplica sobre uma folha de papel de caderno (calcular a área da folha). Como pode uma folha de papel agüentar uma força tão grande?

Ø Pegue a folha de papel e segure-a, com uma mão, enquanto a outra mão empurra o papel.

Ø Faça observarem que a folha facilmente se deforma.

Ø Pegue, a seguir, a folha entre as duas mãos e aperte firme. As duas forças em sentido contrário não dobram a folha.

Ø A pressão atmosférica sobre as pessoas age igualmente do lado de fora (superfície externa do corpo) como do lado de dentro. As forças sobre cada centímetro quadrado de nossa pele, por exemplo, agem tanto do lado de fora como do lado de dentro. Nossa pele fica como a folha de papel entre as mãos apertadas. Uma anula o efeito da outra, a resultante é nula.

Observação

Uma mudança brusca na pressão atmosférica pode ser notada por nós, quando subimos rápido uma montanha ou mesmo durante os momentos que antecedem a uma tormenta; a pessoa sente um mal-estar até acomodar-se à nova pressão. Também o tímpano, em nosso ouvido, percebe essas variações de pressão.





Fonte: http://www.mundofisico.joinville.udesc.br/index.php?idSecao=3&idSubSecao=&idTexto=60

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