Durante uma tempestade, Maria fecha as janelas de seu apartamento e ouve o zumbido do vento lá fora. Subitamente, o vidro de uma janela se quebra. Considerando que o vento tenha soprado tangencialmente à janela, o acidente pode ser mais bem explicado pelo:

Questão

Durante uma tempestade, Maria fecha as janelas de seu apartamento e ouve o zumbido do vento lá fora. Subitamente, o vidro de uma janela se quebra. Considerando que o vento tenha soprado tangencialmente à janela, o acidente pode ser mais bem explicado pelo:

Alternativas

A) Princípio de Bernoulli.

95%

B) Princípio da continuidade.

C) Princípio de Gauss.

D) Princípio de Arquimedes.

E) Princípio de Pascal.

Explicação

Com as janelas fechadas, o ar dentro do apartamento fica aproximadamente em repouso, com pressão próxima à atmosférica interna.

Quando o vento sopra tangencialmente ao lado de fora do vidro, o ar externo passa a ter maior velocidade ao longo da superfície da janela. Pelo Princípio de Bernoulli (para escoamento aproximadamente estacionário), vale a ideia de que, ao longo de uma linha de corrente,

P+12ρv2+ρgh=constanteP + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho g h = \text{constante}.

Assim, onde a velocidade vv é maior (lado de fora, com vento), o termo 12ρv2\frac{1}{2}\rho v^2 aumenta e, consequentemente, a pressão estática PP diminui. Logo, a pressão externa fica menor que a interna, gerando uma diferença de pressão

ΔP=PdentroPfora>0\Delta P = P_{\text{dentro}} - P_{\text{fora}} > 0,

que exerce uma força resultante para fora sobre o vidro. Se essa força (associada a rajadas e vibrações) exceder a resistência mecânica do vidro, ele pode se quebrar.

As outras alternativas não explicam diretamente a queda de pressão devido ao aumento de velocidade do ar (continuidade apenas relaciona área e velocidade; Gauss é de eletromagnetismo; Arquimedes trata de empuxo; Pascal de transmissão de pressão em fluidos confinados).

Alternativa correta: (A).

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