Na semana passada, recebemos com muita tristeza a notícia de que um submersível, conhecido como Titan, foi implodido durante sua descida para ver os destroços do famoso Titanic, mas os detalhes específicos sobre a implosão não foram divulgados. Por hora, o que se sabe é que a pressão no fundo dos oceanos é mesmo muito forte e que qualquer falha ou rachadura no submersível poderia ter causado a implosão. Mas, aliás, por que a pressão no fundo dos oceanos é mesmo tão forte? É isso que veremos neste texto do Engenharia 360!

O que é pressão e como é aplicada sobre uma área?

Sabe aquela sensação de ouvido tampado em um avião? Bem ela ocorre devido à diferença de pressão em diferentes altitudes. É que a atmosfera exerce peso sobre tudo que está na superfície terrestre, incluindo nossas cabeças. E a pressão é justamente a força aplicada sobre uma área. Já no nível do mar, nesse caso, onde estamos no local de menor altitude, a pressão é maior. Assim, conforme aumentamos a altitude, a coluna de ar sobre nossas cabeças diminui o que reduz a pressão exercida sobre elas. Essa diferença de pressão causa a sensação de ouvido tampado, pois o corpo tenta equilibrar essa diferença.

Pressão hidrostática

No caso da pressão no fundo dos oceanos, ela é muito forte devido à pressão hidrostática causada pela coluna de água acima de nós, somada à pressão atmosférica que já estamos acostumados. A água é mais densa do que o ar, o que faz com que a pressão de uma coluna de água seja maior do que a de uma coluna de ar do mesmo tamanho.

Pressão média no nível do mar

A pressão média no nível do mar é de aproximadamente 1 atmosfera (1 atm) ou 101325 Pascal (Pa). À medida que aumentamos a altitude, a pressão diminui, pois a coluna de ar sobre nós diminui, resultando em menos peso e pressão exercida. A cada 10 metros de profundidade no mar, aumenta-se 1 atmosfera de pressão ou 1 atm.

Vale destacar que a alta pressão causada pela água no fundo do mar intensifica outros fenômenos, como a força de empuxo e a pressão exercida nas laterais do corpo ou de um objeto.

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Como a Física explica a pressão no fundo dos oceanos?

Terceira Lei de Newton

Isaac Newton, um dos maiores físicos da História, fez diversas contribuições para a ciência. Ele introduziu as famosas Leis de Newton, que são fundamentais para explicar fenômenos do nosso dia a dia. A Terceira Lei de Newton, conhecida como a lei de ação e reação, estabelece que para toda ação há uma reação oposta, de igual intensidade. Essa lei explica que, quando uma força é aplicada a um corpo, há uma força no sentido oposto com a mesma intensidade.

Por falar nisso, a Terceira Lei de Newton não está diretamente relacionada ao equilíbrio do nosso corpo na superfície da Terra, mas sim à interação entre forças. No entanto, podemos inferir que o equilíbrio do nosso corpo na superfície da Terra é resultado de uma combinação de forças, incluindo a força da gravidade exercida pela Terra e as forças de reação exercidas pelo nosso corpo. Essas forças se equilibram, permitindo que permaneçamos em equilíbrio e não colapsemos. No entanto, em regiões onde esse equilíbrio é impossível, como no fundo dos oceanos, a pressão e outros fatores podem afetar nosso corpo de maneira significativa.

Lei de Boyle

Enfim, todos esses fenômenos citados estão relacionados às leis físicas, como a Terceira Lei de Newton. A Lei de Boyle também é relevante, pois ela estabelece que o volume de um gás é inversamente proporcional à pressão. Ou seja, quando a pressão aumenta, o volume diminui, e quando a pressão diminui, o volume aumenta.

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Quais as medidas para evitar acidentes como do Titan?

Repetindo, no caso do submersível Titan, que foi implodido durante a descida para ver o Titanic, qualquer falha ou rachadura no submersível poderia ter causado a implosão, devido à diferença de pressão entre o interior do submersível e o oceano. Por isso, é fundamental que os submersíveis sejam avaliados com base nas normas de segurança para evitar falhas ou brechas que possam resultar na troca de pressão e evitar implosões.

Para evitar implosões em submersíveis, existem normas de segurança que devem ser seguidas. Essas normas incluem avaliação rigorosa dos submersíveis, garantindo que não haja falhas estruturais ou rachaduras que possam comprometer a integridade do objeto e permitir trocas de pressão com o ambiente externo. O cumprimento dessas normas é essencial para evitar implosões e garantir a segurança dos mergulhos em grandes profundidades.

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Fonte: Meteored.

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