Porque é que a pressão no fundo dos oceanos é tão forte? A Física explica!

Recentemente, notícias vieram à tona sobre um submersível que implodiu devido à pressão causada pelo oceano. Um dos maiores desafios de visitar o fundo do mar é justamente causado pela pressão hidrostática. A Física explica este fenómeno.

Porque é que a pressão no fundo do mar é tão poderosa?
Porque é que a pressão no fundo do mar é tão poderosa? A Física tem a resposta para isso!

Isaac Newton foi um dos maiores físicos na História devido às suas várias contribuições para a Ciência. Em particular, Newton introduziu as suas famosas leis que ficaram conhecidas como Leis de Newton. Graças a essas leis, conseguimos explicar fenómenos no nosso dia a dia.

Uma das leis em especial é a chamada Terceira Lei de Newton que introduz que para toda a força aplicada a um corpo há uma força no sentido oposto de igual intensidade. Esta lei é conhecida como a lei da ação e reação já que simplifica que para toda a ação, há uma reação oposta, mas de igual intensidade.

Com isto, conseguimos entender porque vivemos na superfície da Terra sem o risco de colapsarmos. O nosso corpo está a toda a hora a sofrer efeitos da atmosfera, contudo há uma reação oposta no interior do nosso corpo que balanceia essa força, deixando um equilíbrio. Há regiões na Terra no qual esse equilíbrio é impossível para nós.

Motivo do ouvido entupido num avião

Se já apanhou um avião ou já desceu até a praia, provavelmente terá experimentado a sensação de ter o ouvido entupido num dado momento. A sensação de ouvido entupido ocorre devido à diferença de pressão em diferentes altitudes e ao facto do seu corpo tentar equilibrar essa diferença.

A atmosfera possui peso e este peso exerce força em tudo o que está na superfície terrestre. Inclusive, há pressão a ser exercida sobre as nossas cabeças neste preciso momento. A pressão é considerada como a força de uma coluna de ar que vai desde as nossas cabeças até ao limite da atmosfera.

Pressão é a força aplicada sobre uma área

Em geral e em condições ideais, a maior pressão na superfície terrestre está localizada ao nível do mar. Ali estaria o maior tamanho possível da coluna de ar já que estamos no local de menor altitude.

Ao nível do mar pressão é considerada, em média, de 1 atm. 1 atm é 101325 Pascal que representa 101325 Newton (unidade de força) sobre 1 metro ao quadrado.

Mas, quando aumenta a altitude, a coluna de ar na sua cabeça também diminui, fazendo com que assim a pressão exercida sobre a sua cabeça diminua. Por outras palavras, dizemos que a quantidade de ar diminuiu, logo o peso diminui também.

Pressão quando entramos no mar

Ao entrarmos no mar, estamos sujeitos à pressão causada pela água, causada pela coluna de água acima de nós, somando com a pressão atmosférica que já estamos acostumados.

Nós sabemos que a água possui mais densidade do que o ar. Isto faz com que a pressão de uma coluna de água seja superior a de uma coluna de ar do mesmo tamanho. Para termos de comparação, a cada 10 metros de profundidade aumenta-se 1 atm de pressão.

Descer 1000 metros de profundidade no mar é equivalente a 101 vezes a pressão atmosférica a que estamos acostumado na superfície da Terra.

Além disso, a alta pressão causada pela água intensifica outros fenómenos como a força de propulsão e a pressão exercida nas laterais do corpo ou de um objeto.

A Lei de Boyle

Uma das leis famosas quando se trata de fluido é a lei de Boyle que diz que o volume de um gás é inversamente proporcional à pressão. Por outras palavras, aumentando a pressão, diminui o volume e diminuindo a pressão, aumenta o volume.

Com o aumento da pressão, é esperado que o volume diminua da mesma forma que quando pressionamos um balão de ar, este tende a diminuir de volume.

No fundo do mar, a pressão ali está a exercer de forma a comprimir tudo, se não tiver uma pressão a agir de forma oposta.

É por isto que é importante não ter nenhuma rachadela ou algo que possibilite a troca de fluidos entre o interior de um objeto e o oceano. Esta troca faria com que a pressão interior diminuísse e a pressão de fora implodisse o objeto.

Submersível Titan

Recentemente, os Estados Unidos confirmaram que o submersível Titan implodiu durante a descida para ver o Titanic. Detalhes sobre a implosão ainda não foram divulgados, mas qualquer falha ou rachadela no submersível poderia causar a implosão.

O submersível Titan desapareceu este mês
Eis o submersível Titan, desaparecido este mês. Os Estados Unidos confirmaram que o submersível implodiu na expedição ao Titanic. Créditos: OceanGate Expedition

É importante que os submersíveis sejam sempre avaliados com as normas de segurança para evitar qualquer falha, ou até mesmo uma brecha que possibilite a troca de pressão e evite uma implosão.