Questõesde UNESP sobre Estática e Hidrostática

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ffbf8e2a-6a
UNESP 2021 - Física - Estática e Hidrostática, Pressão

Para simular o sistema respiratório humano, um aparato com duas bexigas representando os pulmões, uma membrana elástica representando o músculo diafragma e um tubo flexível em forma de “Y”, representando a traqueia e os brônquios, foi montado dentro de um recipiente plástico que representava a caixa torácica. Na figura 1, as bexigas estão vazias. Deslocando-se a membrana elástica para baixo, as bexigas se enchem, conforme a figura 2.



Em uma analogia entre esse aparato e o sistema respiratório humano, o deslocamento da membrana elástica para baixo corresponde

A
à contração do diafragma, que aumenta o volume da caixa torácica, fazendo com que a pressão interna dos pulmões fique maior do que a pressão ambiente.
B
à contração do diafragma, que diminui o volume da caixa torácica, fazendo com que a pressão interna dos pulmões fique menor do que a pressão ambiente.
C
à contração do diafragma, que aumenta o volume da caixa torácica, fazendo com que a pressão interna dos pulmões fique menor do que a pressão ambiente.
D
ao relaxamento do diafragma, que aumenta o volume da caixa torácica, fazendo com que a pressão interna dos pulmões fique maior do que a pressão ambiente.
E
ao relaxamento do diafragma, que aumenta o volume da caixa torácica, fazendo com que a pressão interna dos pulmões fique menor do que a pressão ambiente.
230c6f5c-65
UNESP 2021 - Física - Estática e Hidrostática, Pressão

Quando a velocidade de um avião aumenta, o deslocamento das moléculas da atmosfera provoca um aumento da chamada pressão dinâmica (Pd ) sobre o avião. Se a altitude de voo é mantida constante, a pressão dinâmica, dada em Pa, pode ser calculada por Pd = k · v2 , sendo v o módulo da velocidade do avião em relação ao ar, em m/s, e k uma constante positiva, que depende da altitude.


O gráfico que representa a relação correta entre Pd e v é:

A

B

C

D

E

92b806e4-af
UNESP 2013 - Física - Estática e Hidrostática, Pressão, Hidrostática

O sifão é um dispositivo que permite transferir um líquido de um recipiente mais alto para outro mais baixo, por meio, por exemplo, de uma mangueira cheia do mesmo líquido. Na figura, que representa, esquematicamente, um sifão utilizado para transferir água de um recipiente sobre uma mesa para outro no piso, R é um registro que, quando fechado, impede o movimento da água. Quando o registro é aberto, a diferença de pressão entre os pontos A e B provoca o escoamento da água para o recipiente de baixo.




Considere que os dois recipientes estejam abertos para a atmosfera, que a densidade da água seja igual a 103 kg/m3 e que g = 10 m/s2 . De acordo com as medidas indicadas na figura, com o registro R fechado, a diferença de pressão PA – PB, entre os pontos A e B, em pascal, é igual a

A
4 000.
B
10 000.
C
2 000.
D
8 000.
E
12 000.
000084a2-0a
UNESP 2018 - Física - Estática e Hidrostática, Hidrostática

No interior de uma quantidade de água, as moléculas atraem-se devido às ligações de hidrogênio, de modo que a força resultante sobre cada molécula é nula. Entretanto, na superfície, as moléculas de água estão em contato tanto com outras moléculas de água como com moléculas de gases e vapores presentes no ar. A atração do ar pelas moléculas de água é menor do que a atração das moléculas de água entre si, de modo que a força resultante nas moléculas da superfície não é nula, criando a chamada tensão superficial, que funciona como uma fina membrana elástica na superfície da água.


(www.if.ufrgs.br. Adaptado.)


A intensidade da tensão superficial (σ) é dada pela razão entre a intensidade da força exercida pela superfície do líquido, devido à tensão superficial, e o comprimento (L) da linha ao longo da qual a força atua:

Uma agulha cilíndrica de 5,0 cm de comprimento é colocada deitada, em repouso, sobre a superfície da água contida em um copo, com tensão superficial s = 0,073 N/m.


Nesse caso, a agulha ficará sujeita à sua força peso e às forças e de mesma intensidade, causadas pela tensão superficial da água, tangentes à seção transversal circular da agulha nos pontos de contato com a água, formando um ângulo θ com a vertical.


Seção transversal circular da agulha



Quando a agulha estiver na iminência de afundar , terão direção vertical. Adotando-se g = 10 m/s2 , a maior massa que essa agulha pode ter sem que afunde totalmente é

A
1,460 g.
B
7,300 g.
C
0,365 g.
D
0,730 g.
E
0,146 g.
330f3bb8-58
UNESP 2018 - Física - Estática e Hidrostática, Pressão

No processo de respiração, o ar flui para dentro e para fora dos pulmões devido às diferenças de pressão, de modo que, quando não há fluxo de ar, a pressão no interior dos alvéolos é igual à pressão atmosférica. Na inspiração, o volume da cavidade torácica aumenta, reduzindo a pressão alveolar de um valor próximo ao de uma coluna de 2,0 cm de H2O (água). Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s2 e a massa específica da água igual a 1,0 × 103 kg/m3 , a variação da pressão hidrostática correspondente a uma coluna de 2,0 cm de H2O é

A
2,0 × 101 Pa.
B
0,5 × 103 Pa.
C
0,5 × 102 Pa.
D
2,0 × 102 Pa.
E
2,0 × 103 Pa.
4598aaf4-3c
UNESP 2015 - Física - Estática e Hidrostática, Hidrostática

A figura representa uma cisterna com a forma de um cilindro circular reto de 4 m de altura instalada sob uma laje de concreto.

Considere que apenas 20% do volume dessa cisterna esteja ocupado por água. Sabendo que a densidade da água é igual a 1000 kg/m3 , adotando g = 10 m/s2 e supondo o sistema em equilíbrio, é correto afirmar que, nessa situação, a pressão exercida apenas pela água no fundo horizontal da cisterna, em Pa, é igual a

A
2000.
B
16000.
C
1000.
D
4000.
E
8000.
c6a653a9-3b
UNESP 2017 - Física - Oscilação e Ondas, Estática e Hidrostática, Pressão, Acústica

No sistema auditivo humano, as ondas sonoras são captadas pela membrana timpânica, que as transmite para um sistema de alavancas formado por três ossos (martelo, bigorna e estribo). Esse sistema transporta as ondas até a membrana da janela oval, de onde são transferidas para o interior da cóclea. Para melhorar a eficiência desse processo, o sistema de alavancas aumenta a intensidade da força aplicada, o que, somado à diferença entre as áreas das janelas timpânica e oval, resulta em elevação do valor da pressão.

Considere que a força aplicada pelo estribo sobre a janela oval seja 1,5 vezes maior do que a aplicada pela membrana timpânica sobre o martelo e que as áreas da membrana timpânica e da janela oval sejam 42,0 mm2 e 3,0 mm2 , respectivamente. Quando uma onda sonora exerce sobre a membrana timpânica uma pressão de valor PT, a correspondente pressão exercida sobre a janela oval vale

A
42 PT
B
14 PT
C
63 PT
D
21 PT
E
7 PT
cf7facf6-29
UNESP 2016 - Física - Estática e Hidrostática, Hidrostática

Um filhote de cachorro cochila dentro de uma semiesfera de plástico de raio 10 cm, a qual flutua em uma piscina de águas paradas, totalmente submersa e em equilíbrio, sem que a água entre nela.

   

                 


Desprezando a massa da semiesfera, considerando a densidade da água da piscina igual a 103 kg/m3 , g = 10 m/s2 , π = 3 e sabendo que o volume de uma esfera de raio R é dado pela expressão , é correto afirmar que a massa do cachorro, em kg, é igual a

A
2,5.
B
2,0.
C
3,0.
D
3,5.
E
4,0.
e945c013-94
UNESP 2011 - Física - Estática e Hidrostática, Hidrostática

Na situação descrita, o módulo do empuxo aumenta, porque

A maioria dos peixes ósseos possui uma estrutura chamada vesícula gasosa ou bexiga natatória, que tem a função de ajudar na flutuação do peixe. Um desses peixes está em repouso na água, com a força peso, aplicada pela Terra, e o empuxo, exercido pela água, equilibrando-se, como mostra a figura 1. Desprezando a força exercida pelo movimento das nadadeiras, considere que, ao aumentar o volume ocupado pelos gases na bexiga natatória, sem que a massa do peixe varie significativamente, o volume do corpo do peixe também aumente. Assim, o módulo do empuxo supera o da força peso, e o peixe sobe
(figura 2).




A
é inversamente proporcional à variação do volume do corpo do peixe.
B
a intensidade da força peso, que age sobre o peixe, diminui significativamente.
C
a densidade da água na região ao redor do peixe aumenta.
D
depende da densidade do corpo do peixe, que também aumenta.
E
o módulo da força peso da quantidade de água deslocada pelo corpo do peixe aumenta.
3d8752e9-8d
UNESP 2011 - Física - Estática e Hidrostática, Pressão

A diferença de pressão máxima que o pulmão de um ser humano pode gerar por inspiração é em torno de 0,1 × 105 Pa ou 0,1 atm. Assim, mesmo com a ajuda de um snorkel (respiradouro), um mergulhador não pode ultrapassar uma profundidade máxima, já que a pressão sobre os pulmões aumenta à medida que ele mergulha mais fundo, impedindo-os de inflarem.

                                  

Considerando a densidade da água ρ ≅ 103 kg/m3 e a aceleração da gravidade g ≅ 10 m/s2 , a profundidade máxima estimada, representada por h, a que uma pessoa pode mergulhar respirando com a ajuda de um snorkel é igual a


A
1,1 × 102 m.
B
1,0 × 102 m.

C
1,1 × 101 m.
D
1,0 × 101 m.
E
1,0 × 100 m.
3d7a56da-8d
UNESP 2011 - Física - Estática e Hidrostática, Estática - Momento da Força/Equilíbrio e Alavancas

Um lustre está pendurado no teto de uma sala por meio de dois fios inextensíveis, de mesmo comprimento e de massas desprezíveis, como mostra a figura 1, onde o ângulo que cada fio faz com a vertical é 30° . As forças de tensão nos fios têm a mesma intensidade.

                         

Considerando cos 30º ≅ 0,87, se a posição do lustre for modificada e os fios forem presos ao teto mais distantes um do outro, de forma que o ângulo que cada um faz com a vertical passe a ser o dobro do original, como mostra a figura 2, a tensão em cada fio será igual a


A
0,50 do valor original.
B
1,74 do valor original.
C
0,86 do valor original.
D
2,00 do valor original.
E
3,46 do valor original.
f0fd4557-36
UNESP 2012 - Física - Estática e Hidrostática, Hidrostática

Um frasco para medicamento com capacidade de 50 mL, contém 35 mL de remédio, sendo o volume restante ocupado por ar. Uma enfermeira encaixa uma seringa nesse frasco e retira 10 mL do medicamento, sem que tenha entrado ou saído ar do frasco. Considere que durante o processo a temperatura do sistema tenha permanecido constante e que o ar dentro do frasco possa ser considerado um gás ideal.

Na situação final em que a seringa com o medicamento ainda estava encaixada no frasco, a retirada dessa dose fez com que a pressão do ar dentro do frasco passasse a ser, em relação à pressão inicial,

A
60% maior.
B
40% maior
C
60% menor
D
40% menor.
E
25% menor.
f0f84c8e-36
UNESP 2012 - Física - Estática e Hidrostática, Hidrostática

Duas esferas, A e B, maciças e de mesmo volume, são totalmente imersas num líquido e mantidas em repouso pelos fios mostrados na figura. Quando os fios são cortados, a esfera A desce até o fundo do recipiente e a esfera B sobe até a superfície, onde passa a flutuar, parcialmente imersa no líquido.



Sendo PA e PB os módulos das forças Peso de A e B, e EA e EB os módulos das forças Empuxo que o líquido exerce sobre as esferas quando elas estão totalmente imersas, é correto afirmar que


A
PA < PB e EA = EB.
B
PA < PB e EA < EB
C
PA > PB e EA  > EB.
D
PA > PB e EA < EB
E
PA > PB e EA = EB
f0f40494-36
UNESP 2012 - Física - Estática e Hidrostática, Estática - Momento da Força/Equilíbrio e Alavancas

Sabendo que o ângulo entre o cabo e a vertical vale θ, que senθ = 0,6, cosθ = 0,8 e g = 10 m/s2, a intensidade da força de resistência do ar que atua sobre o recipiente vale, em N,

A
500.
B
1 250.
C
1 500.
D
1 750.
E
2 000.
110a45af-36
UNESP 2010 - Física - Estática e Hidrostática, Pressão

As barragens em represas são projetadas para suportar grandes massas de água. Na situação representada na figura, temos uma barragem de largura 40 m, retendo uma massa de água de 30 m de profundidade. Conhecendo-se o comportamento da pressão com a altura da coluna de um fluido e levando-se em conta que a pressão atmosférica age dos dois lados da barragem, é possível determinar a força horizontal da água da represa sobre a barragem.



Considere a pressão atmosférica como 1 atm ≅ 1,0 × 105 Pa, a densidade da água ρágua = 1,0 × 103 kg/m3 e a aceleração da gravidade g ≅ 10 m/s2 . Qual das alternativas melhor representa a variação da pressão com a altura h da água em relação à superfície, e a força horizontal exercida por essa massa de água sobre a barragem?

A

F ≅ 1,0 × 108 N.

B

F ≅ 1,8 × 108 N.

C

F ≅ 2,0 × 108 N.

D

F ≅ 3,6 × 108 N.

E

F ≅ 7,2 × 108 N.

9aca9517-35
UNESP 2014 - Física - Estática e Hidrostática, Hidrostática

Um reservatório tem a forma de um paralelepípedo reto-retângulo com dimensões 2 m, 3 m e 4 m. A figura 1 o representa apoiado sobre uma superfície plana horizontal, com determinado volume de água dentro dele, até a altura de 2 m. Nessa situação, a pressão hidrostática exercida pela água no fundo do reservatório é P1.

Considerando o sistema em equilíbrio nas duas situações e sendo P2 a pressão hidrostática exercida pela água no fundo do reservatório na segunda situação, é correto afirmar que

A
P2 = P1
B
P2 = 4 · P1
C
P2 = P1/2
D
P2 = 2 . P1
E

P2 = P1/4

eb8e2542-d6
UNESP 2014 - Física - Estática e Hidrostática, Hidrostática

As figuras 1 e 2 representam uma pessoa segurando uma pedra de 12 kg e densidade 2 × 103 kg/m3 , ambas em repouso em relação à água de um lago calmo, em duas situações diferentes. Na figura 1, a pedra está totalmente imersa na água e, na figura 2, apenas um quarto dela está imerso. Para manter a pedra em repouso na situação da figura 1, a pessoa exerce sobre ela uma força vertical para cima, constante e de módulo F1 . Para mantê-la em repouso na situação da figura 2, exerce sobre ela uma força vertical para cima, constante e de módulo F2 .

                        imagem-022.jpg

Considerando a densidade da água igual a 103 kg/m3 e g = 10 m/s2 , é correto afirmar que a diferença F2 – F1 , em newtons, é igual a

A
60.
B
75.
C
45.
D
30.
E
15.
2d7bb50d-78
UNESP 2012 - Física - Estática e Hidrostática, Pressão

O relevo submarino de determinada região está representado pelas curvas de nível mostradas na figura, na qual os valores em metros representam as alturas verticais medidas em relação ao nível de referência mais profundo, mostrado pela linha vermelha.

Imagem 039.jpg

Dois peixes, 1 e 2, estão inicialmente em repouso nas posições indicadas e deslocam-se para o ponto P, onde param novamente. Considere que toda a região mostrada na figura esteja submersa, que a água do mar esteja em equilíbrio e que sua densidade seja igual a 103 kg/m3 . Se g = 10 m/s 2 e 1 atm = 105 Pa, pode-se afirmar, considerando-se apenas os pontos de partida e de chegada, que, durante seu movimento, o peixe

A
2 sofreu uma redução de pressão de 3 atm.
B
1 sofreu um aumento de pressão de 4 atm.
C
1 sofreu um aumento de pressão de 6 atm.
D
2 sofreu uma redução de pressão de 6 atm.
E
1 sofreu uma redução de pressão de 3 atm.