Questõessobre Estática e Hidrostática
A Figura 1 mostra um tubo aberto em suas extremidades, contendo um único líquido em
equilíbrio.
Assinale a alternativa correta com relação às pressões PA, PB, PC e PD nos pontos A, B, C e D
situados sobre a mesma linha horizontal, conforme mostra a Figura 1.
Um bloco de madeira de 1,5 kg flutua sobre a água com 60% de seu volume imerso. Um bloco
de ouro é colocado sobre o bloco de madeira, fazendo com que este fique submerso, mas o
bloco de ouro permanece totalmente emerso.
Assinale a alternativa que corresponde à massa do bloco de ouro.
A razão entre a diferença de pressão, que é superfície superior
e a inferior do lago na profundidade citada no texto, acrescida
de 5 metros e a pressão atmosférica na superfície superior do
lago, tem como valor mais próximo:
TEXTO I
Em razão do baixo nível do rio Cuiabá e das notícias veiculadas na imprensa de que a Usina Hidrelétrica de Manso é a maior responsável por esse fato, a empresa Furnas Centrais Elétricas aumentou em duas vezes e meia a vazão do rio Manso em 8 (oito) dias, e afirmou que o empreendimento não tem nenhuma interferência na diminuição da altura das águas. No dia 6, o rio Cuiabazinho registrava fluxo de 31,2 mil litros por segundo, e no dia 14, 24,82 mil litros por segundo. A vazão máxima de água pelo túnel, de 4,20 metros de diâmetro, é de 75,96 mil litros por segundo. Para a marca ser atingida é necessário que a profundidade do lago de Manso seja aumentada em 5 metros. A profundidade do reservatório de 427 quilômetros quadrados, é de 45 metros, nas proximidades da usina.
(Texto adaptado. Fonte: www.diariodecuiaba.com.br em 27/08/2016).
A QUESTÃO REFERE-SE AO TEXTO I.
Um tubo em forma de U contém água, cuja densidade é d1
=1 g/cm3
. A distância da superfície livre
da água até o final do tubo é de 12 cm, conforme
a figura (a). Seus dois ramos têm a mesma seção reta. Posteriormente, derramamos óleo ao
ramo da esquerda até enchê-lo completamente,
como mostra a figura (b). A densidade do óleo é
de d2
=0,8 g/cm3
. Nesse caso, a altura H final do
óleo será
A bomba de ar para bicicleta da fi gura possui 50,0cm de comprimento interno para o deslocamento
do pistão. Quando acoplada à câmara de ar totalmente vazia do pneu de uma bicicleta e com o pistão
recuado de 45,0cm, medido a partir da base da bomba, a pressão interna do ar é de 1,0atm. Quando o
ar é injetado sob pressão, em uma válvula tipo Schrader da câmara de ar, a força exercida pelo seu fluxo
vence a força de retenção de uma mola, abrindo o obturador e permitindo sua entrada (veja a figura).
É necessário uma pressão de 1,2atm para que o obturador da válvula seja aberta, permitindo a entrada
de ar em seu interior. De quantos centímetros deve ser deslocado o pistão para que isso seja possível,
sabendo que, ao longo desse deslocamento, a temperatura do sistema não se altera?
A bomba de ar para bicicleta da fi gura possui 50,0cm de comprimento interno para o deslocamento do pistão. Quando acoplada à câmara de ar totalmente vazia do pneu de uma bicicleta e com o pistão recuado de 45,0cm, medido a partir da base da bomba, a pressão interna do ar é de 1,0atm. Quando o ar é injetado sob pressão, em uma válvula tipo Schrader da câmara de ar, a força exercida pelo seu fluxo vence a força de retenção de uma mola, abrindo o obturador e permitindo sua entrada (veja a figura). É necessário uma pressão de 1,2atm para que o obturador da válvula seja aberta, permitindo a entrada de ar em seu interior. De quantos centímetros deve ser deslocado o pistão para que isso seja possível, sabendo que, ao longo desse deslocamento, a temperatura do sistema não se altera?
Um mol de gás ideal, à pressão de 16,6 atm, ocupa uma caixa cúbica cujo volume é de 0,001 m3. Qual a
temperatura do gás e a força que o gás exerce sobre a tampa quadrada da caixa?
(Considere 1,0 atm = 1,0.105 Pa, R = 8,3 J/mol K)
Os icebergs são estruturas de gelo que flutuam no mar. Sabe-se que parte dos icebergs está
submersa. Considere que a água do mar tenha densidade dmar = 1,03g/ml e que a densidade
do gelo seja dgelo = 0,92 g/ml.
Assinale a alternativa que corresponde ao valor aproximado da porcentagem do volume do
iceberg que está fora d’água.
O termo “faquir” refere-se aos indianos islâmicos que praticam
a mendicância e submetem-se a uma vida de privações,
procurando, com isso, atingir a perfeição espiritual e o controle
dos sentidos. Como parte de sua prática, os faquires executam
feitos de resistência física ou de suposta magia, como, por
exemplo, deitar sobre uma cama cravejada por pregos
organizados, com as pontas afiadas voltadas para cima, e não
se machucarem.
(Disponível: https://br.pinterest.com/yaelscha/science/. Acesso: 10/09/2017.)
Assinale a alternativa que explica corretamente o fato dos
faquires não se machucarem quando estão deitados sobre uma
cama de pregos.
Sejam dois fluidos distintos cujas densidades são 1,00 g/cm3
e 0,80 g/cm3
, colocados em um tubo vertical, como mostrado na figura. O tubo está aberto à atmosfera. Sejam
H1
= 2,0 m e H2
= 8,0 m.
Encontre a pressão absoluta, em kPa, dentro do tubo, a
uma altura de 4,0 m em relação ao fundo do tubo.
Dados
g = 10 m/s2
, patm = 101 kPa
Sejam dois fluidos distintos cujas densidades são 1,00 g/cm3 e 0,80 g/cm3 , colocados em um tubo vertical, como mostrado na figura. O tubo está aberto à atmosfera. Sejam H1 = 2,0 m e H2 = 8,0 m.
Encontre a pressão absoluta, em kPa, dentro do tubo, a
uma altura de 4,0 m em relação ao fundo do tubo.
Dados
g = 10 m/s2
, patm = 101 kPa
Em um lago a nível do mar, a pressão absoluta sobre um
pequeno objeto, quando ele desce a uma profundidade h,
é o dobro da pressão atmosférica.
Calcule h em metros.
Dados
g = 10 m/s2
dágua = 1,0 x 103
kg/m3
patm = 1,0 x 105
Pa
Em um lago a nível do mar, a pressão absoluta sobre um pequeno objeto, quando ele desce a uma profundidade h, é o dobro da pressão atmosférica.
Calcule h em metros.
Dados
g = 10 m/s2
dágua = 1,0 x 103 kg/m3
patm = 1,0 x 105
Pa
Um estudante de engenharia necessita determinar
a capacidade mínima que dois apoios, X e Y,
devem suportar para sustentar uma barra
homogênea e uma caixa que está apoiada nela. O
arranjo é ilustrado na figura abaixo, indicando a
barra homogênea, as posições em que os apoios
estão colocados e a caixa, posicionada a 3 metros
de uma das extremidades.
Considerando que massa da barra é igual 10kg e
a massa da caixa é igual 15kg sendo que a
aceleração da gravidade no local igual a 10m/s² ,
o estudante determinou que os apoios X e Y,
respectivamente, devem suportar no mínimo:
Um bastão é empurrado contra uma parede vertical
com uma força de módulo F = 20 N ao longo da
direção do próprio bastão, como mostra a figura a
seguir. O bastão não escorrega, permanecendo em
repouso. Dado que sen(θ) = 0,6 e cos(θ) = 0,8, qual é
o módulo da força normal que a parede exerce no
bastão?
Uma boia completamente submersa em um
tanque contendo água está presa ao fundo por uma
linha inextensível e de massa desprezível. Esse
tanque está sobre uma mesa horizontal e se desloca
sem atrito sob a ação da força peso e de uma força
constante também horizontal, conforme a figura a
seguir.
A aceleração horizontal do tanque tem módulo
ligeiramente menor do que o módulo da aceleração
da gravidade. Assinale a opção que melhor representa
o ângulo de inclinação da linha que prende a boia.
Três sólidos, um cubo, um cilindro e uma
esfera, têm massas iguais e distribuídas
homogeneamente ao longo de seus volumes. Os
sólidos flutuam parcialmente submersos em um
mesmo líquido. A relação entre os volumes
submersos de cada objeto é
Um balão de ar quente é constituído por um
saco de tecido sintético, chamado envelope,
o qual é capaz de conter ar aquecido.
Embaixo do envelope, há um cesto de vime,
para o transporte de passageiros, e uma
fonte de calor, conforme ilustra a figura a
seguir.
Para que o balão suba, aquece-se o ar no
interior do envelope e, com isso, inicia-se a
flutuação do balão. Essa flutuação ocorre
porque, com o aquecimento do ar no interior
do envelope,
Leia a próxima notícia, ainda sobre o desastre de Brumadinho.
Causa do rompimento da barragem de Brumadinho
pode ser a mesma de Mariana
[...] A Secretaria do Meio Ambiente de Minas Gerais e especialistas ouvidos pelo Estado acreditam que a principal hipótese para o rompimento seja um fenômeno chamado de liquefação.
[...] Ainda sem acesso às informações do monitoramento, e de forma
hipotética, o presidente da Federação Brasileira de Geólogos, Fábio
Reis, disse que pode ter ocorrido um processo de liquefação [do solo].
“Seria quando um material, por sobrecarga, passa de característica
mais sólida para uma líquida, mais fluida”, explicou.
(Adaptado de https://www.terra.com.br/noticias/brasil/cidades/
causa-do-rompimento-da-barragem-de-brumadinho-pode-ser-a-mesma-de-mariana,
0233aa9d5f0cf03c1db61b39b212ca05bx3n8378.html)
No contexto do rompimento da barragem, a mudança de estado físico
que deve ter ocorrido com o solo e a(s) consequência(s) disso estão descritas na alternativa:
O reservatório indeformável da figura a seguir,
cujo volume interno é 2,0 litros, contém ar
comprimido a 4,0 atm de pressão. O registro R é
aberto e deixa escapar o ar para o cilindro, até que o
pistão suba 50 cm e fique em equilíbrio. Nesse
instante o registro é fechado novamente. A área do
pistão é de 100 cm2
, o seu peso é desprezível e não
há atrito com as paredes do cilindro. Durante todo o
processo a temperatura permaneceu constante.
Considere a pressão atmosférica patm = 1 atm
A pressão final no reservatório será de:
Uma tábua de passar roupa pode ser
pensada, de modo simplificado, como uma prancha
retangular homogênea, apoiada horizontalmente,
nos pontos A e B, por duas hastes cruzadas
conforme a figura abaixo.
Para que a tábua se mantenha em equilíbrio, é
necessário que as distâncias entre os pontos A, B e
C sejam tais que
Uma tábua de passar roupa pode ser
pensada, de modo simplificado, como uma prancha
retangular homogênea, apoiada horizontalmente,
nos pontos A e B, por duas hastes cruzadas
conforme a figura abaixo.
Para que a tábua se mantenha em equilíbrio, é
necessário que as distâncias entre os pontos A, B e
C sejam tais que