Um engenheiro naval está projetando um submarino para operações em diferentes profundidades do oceano. Durante os testes, ele observa o comportamento do submarino em relação às variações de pressão e profundidade. Com base nas teorias de Princípio de Arquimedes, Teorema de Stevin e Experiência de Torricelli, analise as afirmativas abaixo e marque a alternativa correta.

Question

Um engenheiro naval está projetando um submarino para operações em diferentes profundidades do oceano. Durante os testes, ele observa o comportamento do submarino em relação às variações de pressão e profundidade. Com base nas teorias de Princípio de Arquimedes, Teorema de Stevin e Experiência de Torricelli, analise as afirmativas abaixo e marque a alternativa correta. A) O submarino afundará mais facilmente em regiões de maior pressão, de acordo com o Princípio de Arquimedes. B) O submarino experimentará maior pressão em maiores profundidades, conforme indicado pelo Teorema de Stevin. C) O submarino terá menor flutuabilidade em regiões com pressão atmosférica elevada, contrariando o Teorema de Stevin. D) A quantidade de água deslocada pelo submarino será maior em maiores profundidades, conforme o Princípio de Arquimedes. E) A velocidade de ascensão ou descida do submarino será afetada pela densidade da água, seguindo a Experiência de Torricelli.

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Alternativa B Esta questão avalia o entendimento dos princípios fundamentais da hidrostática aplicados ao contexto de um submarino. A alternativa correta relaciona corretamente a variação de pressão com a profundidade utilizando o Teorema de Stevin. O comportamento de fluidos em repouso é regido por leis específicas que explicam como a pressão atua em diferentes níveis. No caso de um submarino submerso, a interação com a água envolve forças de empuxo e pressões externas variáveis. Análise Teorema de Stevin : Estabelece que a diferença de pressão entre dois pontos de um líquido homogêneo depende apenas da diferença de altura entre eles. A fórmula é dada por $$P = P 0 + \rho g h$$. Isso confirma que quanto maior a profundidade ($h$), maior a pressão ($P$). Princípio de Arquimedes : Define que todo corpo mergulhado sofre uma força vertical para cima igual ao peso do fluido deslocado. Como a água é praticamente incompressível, o volume deslocado não muda significativamente com a profundidade. Experiência de Torricelli : Relaciona a velocidade de escoamento de um líquido por um orifício com a altura da coluna de líquido. Não se aplica diretamente à dinâmica de subida ou descida de um submarino. | Alternativa | Conceito Citado | Correto? | Justificativa | | : | : | : | : | | 1 | Arquimedes | Não | O afundamento depende do peso vs. empuxo, não diretamente da pressão. | | 2 | Stevin | Sim | Pressão aumenta linearmente com a profundidade. | | 3 | Stevin | Não | A flutuabilidade não diminui com pressão atmosférica superficial em líquidos incompressíveis. | | 4 | Arquimedes | Não | O volume deslocado permanece constante se o corpo for rígido. | | 5 | Torricelli | Não | Torricelli trata de vazão, não de movimento de corpos submersos. | A alternativa B (correspondente à Opção 2 do enunciado) é a única que descreve uma relação física direta e verdadeira entre os conceitos apresentados. O aumento da profundidade resulta necessariamente em um aumento da pressão hidrostática, conforme demonstrado matematicamente pelo Teorema de Stevin. Conclui se que o engenheiro deve considerar o aumento da pressão externa ao projetar a estrutura do submarino para evitar colapso, sendo essa previsão garantida pelas leis da hidrostática.

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Análise

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Alternativa	Conceito Citado	Correto?	Justificativa
1	Arquimedes	Não	O afundamento depende do peso vs. empuxo, não diretamente da pressão.
2	Stevin	Sim	Pressão aumenta linearmente com a profundidade.
3	Stevin	Não	A flutuabilidade não diminui com pressão atmosférica superficial em líquidos incompressíveis.
4	Arquimedes	Não	O volume deslocado permanece constante se o corpo for rígido.
5	Torricelli	Não	Torricelli trata de vazão, não de movimento de corpos submersos.