Questõesde PUC - RJ sobre Estática e Hidrostática
Um bloco está sendo sustentado pelos fios 1 e 2, como mostrado na figura. Os fios fazem um ângulo reto
entre si. Sendo T1 e T2 os módulos das tensões nos fios 1 e 2, respectivamente, qual é o valor da razão
T1/T2 ?


Uma mangueira fornece água a uma vazão de 400 cm3
por segundo.
Em quanto tempo, com essa mangueira, é possível
encher uma pequena piscina de capacidade 1800 L?
Um tubo em U, composto por dois tubos grandes (tubo
A com seção reta de 5,00 cm2
e tubo B com seção reta
de 2,50 cm2
), ligados por um pequeno tubo horizontal,
contém uma certa quantidade de água. Coloca-se então
um volume V = 25,0 cm3
de óleo, que não se mistura com
a água, no tubo A. Ao atingir o equilíbrio, o sistema fica
como mostrado na figura, tal que a superfície livre do tubo
A fica a uma altura H acima da superfície livre do tubo B.

Calcule H, em cm.



Uma placa retangular de 2,00 m de largura é composta
por duas metades A e B de mesmo tamanho, como mostrado na figura, tendo a metade A uma massa três vezes
maior que a metade B. Ambas as metades têm distribuição de massa homogênea. Um fio vertical deve ser usado
para suspender a placa, tal que sua base fique alinhada
horizontalmente.

Medindo a partir da borda esquerda da placa, em qual
posição horizontal, em metros, o fio deve ser colocado?

Uma gangorra homogênea de 2,0 m de comprimento está
apoiada em seu centro, como mostrado na figura. Um menino de 40,0 kg decide subir na extremidade direita da
gangorra.

A qual distância desse menino, em metros, deve se posicionar seu amigo, de 50,0 kg, para que a gangorra fique
em posição horizontal?

Um pequeno copo é virado na superfície de um lago,
onde o volume V de ar contido no copo está na pressão
atmosférica. O copo é baixado até a profundidade H,
onde o volume de ar dentro do copo se torna V/2, como
mostrado na figura.

Este processo é lento, e a temperatura do copo e da água
pode ser considerada como constante.
Considerando o ar um gás ideal, calcule a profundidade H, em m.



Um bloco de gelo tem uma esfera de metal incrustada em seu interior. A massa de gelo do bloco é 1,90 kg, e a
massa de metal é 80 g. O bloco de gelo + metal é então jogado em um lago, onde o gelo ao redor do metal
começa a derreter. Calcule o volume, em litros, do gelo remanescente em contato com o metal no instante em que
o bloco submerge completamente.
Dados:
dMETAL = 8,0 g/cm3
dGELO = 0,95 g/cm3
dÁGUA = 1,0 g/cm3
g = 10 m/s2
Um bloco de gelo tem uma esfera de metal incrustada em seu interior. A massa de gelo do bloco é 1,90 kg, e a massa de metal é 80 g. O bloco de gelo + metal é então jogado em um lago, onde o gelo ao redor do metal começa a derreter. Calcule o volume, em litros, do gelo remanescente em contato com o metal no instante em que o bloco submerge completamente.
Dados:
dMETAL = 8,0 g/cm3
dGELO = 0,95 g/cm3
dÁGUA = 1,0 g/cm3
g = 10 m/s2
Um móbile simples é montado com uma cordinha ao teto,
sustentando uma vareta fina homogênea de 1,20m em
seu ponto médio. O móbile tem quatro adornos pendurados, indicados por 1, 2, 3 e 4 na Figura, com massas
respectivamente iguais a 10, 20, 30 e 40 g. Os adornos 1
e 3 estão nos extremos opostos da vareta, e o adorno 2
está a 30 cm do extremo direito.

A que distância, em cm, em relação ao ponto de apoio da
corda (ponto O) deve estar o adorno 4 para que a vareta
fique totalmente horizontal?
Dado
aceleração da gravidade = 10 m/s2
Um móbile simples é montado com uma cordinha ao teto, sustentando uma vareta fina homogênea de 1,20m em seu ponto médio. O móbile tem quatro adornos pendurados, indicados por 1, 2, 3 e 4 na Figura, com massas respectivamente iguais a 10, 20, 30 e 40 g. Os adornos 1 e 3 estão nos extremos opostos da vareta, e o adorno 2 está a 30 cm do extremo direito.
A que distância, em cm, em relação ao ponto de apoio da corda (ponto O) deve estar o adorno 4 para que a vareta fique totalmente horizontal?
Dado
aceleração da gravidade = 10 m/s2
Três frascos contêm volumes de três líquidos distintos. As
suas massas são m1
= 300 g, m2
= 200 g e m3
= 100 g. Os volumes de líquido contidos em cada frasco são V1
= 280 mL,
V2
= 240 mL e V3
= 80 mL.
Ordene as densidades dos fluidos em ordem decrescente.
Três frascos contêm volumes de três líquidos distintos. As suas massas são m1 = 300 g, m2 = 200 g e m3 = 100 g. Os volumes de líquido contidos em cada frasco são V1 = 280 mL, V2 = 240 mL e V3 = 80 mL.
Ordene as densidades dos fluidos em ordem decrescente.
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 recipiente de altura h e aberto para atmosfera se encontra completamente cheio de um líquido tal que a pressão no ponto mais baixo do tubo é o dobro da pressão
atmosférica p0
.
Se o líquido for totalmente substituído por outro com metade de sua densidade, a pressão no ponto mais baixo do
tubo será,
Um recipiente de altura h e aberto para atmosfera se encontra completamente cheio de um líquido tal que a pressão no ponto mais baixo do tubo é o dobro da pressão atmosférica p0 .
Se o líquido for totalmente substituído por outro com metade de sua densidade, a pressão no ponto mais baixo do tubo será,
Um tubo em forma de U, aberto nos dois extremos e deseção reta constante, tem em seu interior água e gasolina,como mostrado na figura.

Sabendo que a coluna de gasolina (à esquerda) é de10 cm, qual é a diferença de altura Δh, em cm, entre asduas colunas?

Um tubo em forma de U, aberto nos dois extremos e deseção reta constante, tem em seu interior água e gasolina,como mostrado na figura.
Sabendo que a coluna de gasolina (à esquerda) é de10 cm, qual é a diferença de altura Δh, em cm, entre asduas colunas?
Um tubo em forma de U, aberto nos dois extremos e de
seção reta constante, tem em seu interior água e gasolina,
como mostrado na figura.

Sabendo que a coluna de gasolina (à esquerda) é de
10 cm, qual é a diferença de altura Δh, em cm, entre as
duas colunas?Dados
densidade volumétrica da água Págua = 1 g/cm3
densidade volumétrica da gasolina Pgasolina = 0,75 g/cm3

Um tubo em forma de U, aberto nos dois extremos e de
seção reta constante, tem em seu interior água e gasolina,
como mostrado na figura.

Sabendo que a coluna de gasolina (à esquerda) é de
10 cm, qual é a diferença de altura Δh, em cm, entre as
duas colunas?

Um tubo em forma de U, aberto nos dois extremos e de seção reta constante, tem em seu interior água e gasolina, como mostrado na figura.
Sabendo que a coluna de gasolina (à esquerda) é de 10 cm, qual é a diferença de altura Δh, em cm, entre as duas colunas?
Uma esfera de raio R flutua sobre um fluido com apenas
1/8 de seu volume submerso.
Se esta esfera encolhesse uniformemente, mantendo sua
massa inicial, qual seria o valor mínimo de seu raio para
que não viesse a afundar?
Uma esfera de raio R flutua sobre um fluido com apenas 1/8 de seu volume submerso.
Se esta esfera encolhesse uniformemente, mantendo sua massa inicial, qual seria o valor mínimo de seu raio para que não viesse a afundar?
Um tubo de 1,5 cm de diâmetro e 10 cm de comprimento
é cheio com água.
A que profundidade, em cm, da superfície do líquido a
pressão manométrica é de 2,0 × 10-3
atm?.
Considere: g = 10 m/s2
, ρ = 1g/cm3
e 1 atm = 105
Pa.
A que profundidade, em cm, da superfície do líquido a pressão manométrica é de 2,0 × 10-3 atm?.
Considere: g = 10 m/s2 , ρ = 1g/cm3 e 1 atm = 105 Pa.
Um cubo de isopor, de densidade 40 kg/m3
e de lado 10 cm,
está preso no fundo de uma piscina através um fio ideal.
Sabendo que a densidade da água é 103
kg/m3
e que
g = 10 m/s2
, a força de tensão no fio é, em Newtons:
Um cubo de isopor, de densidade 40 kg/m3
e de lado 10 cm,
está preso no fundo de uma piscina através um fio ideal.
Sabendo que a densidade da água é 103
kg/m3
e que
g = 10 m/s2
, a força de tensão no fio é, em Newtons: