Alternativa B - P = 420 N e F = 1,5 x 10⁶ N
Análise Detalhada
Esta questão de Física envolve conceitos de Hidrostática e Pressão Atmosférica. Para resolver, precisamos calcular duas grandezas: o peso do ar contido na sala e a força total exercida pela pressão atmosférica sobre o piso.
1. Cálculo da Área do Piso (A)
Primeiro, determinamos a área da superfície onde a pressão atua. As dimensões fornecidas são $3,5 \text{ m}$ e $4,2 \text{ m}$.
A = 3,5 \text{ m} \times 4,2 \text{ m} = 14,7 \text{ m}^2
2. Cálculo da Força da Atmosfera (F)
A força exercida pela atmosfera sobre uma superfície é dada pelo produto da pressão atmosférica pela área dessa superfície.
- Pressão Atmosférica Padrão (P_{\text{atm}}): Consideramos aproximadamente $1,013 \times 10^5 \text{ Pa}$ (ou $10^5 \text{ Pa}$ para simplificar).
- Fórmula: F = P_{\text{atm}} \times A
Substituindo os valores:
F \approx 1,013 \times 10^5 \text{ N/m}^2 \times 14,7 \text{ m}^2
F \approx 14,89 \times 10^5 \text{ N}
F \approx 1,49 \times 10^6 \text{ N}
Arredondando para uma casa decimal significativa, temos $1,5 \times 10^6 \text{ N}$.
3. Verificação das Alternativas
Comparando nosso resultado com as opções apresentadas na imagem:
| Alternativa | Valor de P (Peso do Ar) | Valor de F (Força Atmosférica) |
|---|
| A | 320 N | $4,5 \times 10^5 \text{ N}$ |
| B | 420 N | $1,5 \times 10^6 \text{ N}$ |
| C | 420 N | $2,5 \times 10^5 \text{ N}$ |
| D | 320 N | $3,4 \times 10^5 \text{ N}$ |
Somente a Alternativa B apresenta o valor correto para a força da atmosfera ($1,5 \times 10^6 \text{ N}$). Os outros valores estão ordens de grandeza diferentes.
Observação sobre o Peso do Ar (P): Embora a altura da sala não estivesse totalmente legível na imagem, o valor de $420 \text{ N}$ é consistente com um volume de ar típico para essa área (com uma altura de teto aproximada de $2,4 \text{ m}$), reforçando a escolha da alternativa B.
Conclusão
A alternativa correta é a B, pois é a única que apresenta a magnitude correta da força exercida pela atmosfera sobre a área do piso calculada.