Resposta:
0,75 N
Explicação:
Sabemos pelo teorema de Stevin que a pressão de uma coluna de fluido é dada por d.g.h. Além disso, como sabemos o diâmetro do tampão, podemos calcular sua área e com ela a força efetuada sobre o tampão.
Assim, lembrando de converter de cm para metros, fazemos:
[tex]A_{tampao} = \pi.r^2\\A_{tampao} = \pi.(\frac{4}{2}.10^{-2})^2\\A_{tampao} = 4\pi.10^{-4}\\\bold{A_{tampao} = 12.10^{-4} \ m^2}[/tex]
[tex]Pressao = d.g.h\\Pressao_{tampao} = 10^3.10.25.10^{-2}\\Pressao_{tampao} = 25.10^2 \ Pa\\\\Pressao = \frac{F}{A} \\\\25.10^2 =\frac{F_{tampao}}{12.10^{-4}} \\F_{tampao} = 300.10^{-2}\\\\\bold{F_{tampao} = 3 \ N}[/tex]
Para o tampão estar na iminência de ser retirado, o torque efetivado pela força F (sentido horário) deve ser igual ao torque realizado pela Força da Água sobre o tampão (sentido anti-horário).
[tex]\tau_{antihorario} = \tau_{horario}\\F_{tampao}.d_{tampao}.sen\theta = F.d_F.sen\theta\\3.3.10^{-2}.1 = F.12.10^{-2}.1\\9 = 12F\\\\\bold{F = 0,75 \ N}[/tex]
