Caiu no vestibular

Frasco com base hemisférica

(IJSO - Prova final – Índia - 2013)
A figura abaixo mostra um frasco de vidro com base hemisférica de diâmetro 0,20 m. A altura do frasco é de 0,25 m. 
O frasco é preenchido até a borda com 2,5 litros (1 litro = 10^-3 m³) de água e selado com uma tampa de vidro.

Qual é, aproximadamente, a intensidade da força vertical resultante exercida pela água sobre a superfície curvada do frasco? 

dados: 
(aceleração da gravidade g = 10 m.s^-2; densidade da água d = 10³ kg.m^-3).
              
(A)  0 N        (B)  78,5 N        (C)  53,5 N        (D)  25,0 N 

Resolução:

Vamos inicialmente determinar a intensidade da força que a água  exerce na base do frasco:

F = p.A => F = d.g.h.(π.d²/4) => 
F = 10³(kg/m³).10(m/s²).0,25m.(3,14.0,20²/4) => F =  78,5 N

Cálculo do peso da água:

P = m.g => P = d.V.g => 
P = 1,0 (kg/L).2,5(L).10 (m/s²) => P = 25 N

A diferença entre F e P representa a intensidade da força vertical resultante que a superfície curvada da frasco exerce sobre a água: 78,5N – 25N = 53,5 N.

Pelo princípio da ação e reação a intensidade da força vertical resultante exercida pela água sobre a superfície curvada do frasco é de 53,5 N.

Resposta: (C)