Questõessobre Hidrostática
Um navio petroleiro é capaz de transportar milhares
de toneladas de carga. Neste caso, uma grande
quantidade de massa consegue flutuar.
Nesta situação, o empuxo é
Considere um tanque cilíndrico com água e cuja
pressão no fundo é 105 N/m2. Considerando a
aceleração da gravidade como 10 m/s2 e a densidade
da água 1 kg/L, é correto afirmar que a altura da
coluna de água é, em metros,
10.
Observe, na figura a seguir, a representação de uma prensa hidráulica, na qual as forças F1
e F2
atuam,
respectivamente, sobre os êmbolos dos cilindros I e II.
Admita que os cilindros estejam totalmente preenchidos por um líquido.
O volume do cilindro II é igual a quatro vezes o volume do cilindro I, cuja altura é o triplo da altura do
cilindro II.
A razão entre as intensidades das forças, quando o sistema está em equilíbrio, corresponde a:
Um objeto sólido com massa 600 g e volume 1 litro está parcialmente imerso em um líquido, de maneira que 80% do
seu volume estão submersos. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2
, assinale a alternativa que
apresenta a massa específica do líquido.
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 mina naval, ou mina submarina, é um artefato explosivo, em geral, estacionário, que é ativado ao toque
de uma pessoa, veículo ou embarcação. Geralmente, em forma esférica ou ovalada, as minas contêm ar
suficiente em seu interior para flutuar. Um cabo ancorado no leito do mar mantém a mina submersa até a
profundidade desejada. Considere uma mina submarina esférica de volume 4,0 m3
e massa 300 kg. A
mina fica ancorada verticalmente por meio de um cabo de massa desprezível. Determine a intensidade
da força de tração aplicada pelo cabo à mina. Considere g = 10 m/s2
e a densidade absoluta da água
como 1000 kg/m3
.
INSTRUÇÃO: Para responder à questão, analise a
situação representada na figura abaixo, na qual uma
esfera de isopor encontra-se totalmente submersa
em um recipiente contendo água. Um fio ideal tem
uma de suas extremidades presa à esfera, e a outra
está fixada no fundo do recipiente. O sistema está
em equilíbrio mecânico.
Considerando que as forças que atuam na esfera
sejam o peso , o empuxo e a tensão , a
alternativa que melhor relaciona suas intensidades é
INSTRUÇÃO: Para responder à questão, analise a situação representada na figura abaixo, na qual uma esfera de isopor encontra-se totalmente submersa em um recipiente contendo água. Um fio ideal tem uma de suas extremidades presa à esfera, e a outra está fixada no fundo do recipiente. O sistema está em equilíbrio mecânico.
Considerando que as forças que atuam na esfera
sejam o peso , o empuxo e a tensão , a
alternativa que melhor relaciona suas intensidades é
No conto “O mistério de Maria Rogêt”, de Edgar Alan Poe,
ao procurar esclarecer a verdadeira identidade de um
cadáver jogado na água, o detetive Dupin, mediante a
análise dos fatos e das informações da imprensa, faz uso
do seguinte raciocínio científico:
“ (...) a gravidade específica do corpo humano, em sua
condição natural, é quase igual à massa de água doce que
ele desloca. (...) É evidente, contudo, que as gravidades do
corpo e da massa de água deslocada são muito
delicadamente equilibradas, e que uma ninharia pode fazer
com que uma delas predomine. Um braço, por exemplo,
erguido fora d'água e assim privado de seu equivalente é
um peso adicional suficiente para imergir toda a cabeça, ao
passo que a ajuda casual do menor pedaço de madeira
habilitar-nos-á a elevar a cabeça, para olhar em derredor”.
(Edgar Alan Poe, apud João Zanetic, Física e Literatura: construindo uma ponte
entre as duas culturas. 2006, p. 61. Disponível em
http://www.scielo.br/pdf/hcsm/v13s0/03.pdf. Acessado em 05/07/2016.)
A partir do raciocínio científico presente no excerto acima,
é correto afirmar que:
Uma esfera de madeira flutua imersa, parcialmente,
na água de um aquário de água doce (sem sal). Quando
essa água é trocada por água do mar, uma nova situação
de equilíbrio é estabelecida. Nessa nova situação, em
comparação à anterior, o empuxo sobre a esfera e o seu
volume submerso são, respectivamente:
Uma pessoa em pé dentro de uma piscina se sente “mais leve” devido à redução de seu peso aparente
dentro da água. Uma modalidade esportiva que se beneficia deste efeito é a hidroginástica. A força normal
que o piso da piscina exerce sobre os pés de uma pessoa é reduzida produzindo baixo impacto durante
o exercício. Considere uma pessoa em pé dentro de uma piscina rasa com 24% do volume de seu
corpo sob a água. Se a densidade relativa da pessoa for 0,96, qual a redução percentual da força normal
que o piso horizontal exerce sobre a pessoa dentro da água em relação ao piso fora da água?
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 cilindro sólido e homogêneo encontra-se, inicialmente, apoiado sobre sua base no interior
de um recipiente.
Após a entrada de água nesse recipiente até um nível máximo de altura H, que faz o
cilindro ficar totalmente submerso, verifica-se que a base do cilindro está presa a um fio
inextensível de comprimento L. Esse fio está fixado no fundo do recipiente e totalmente
esticado.
Observe a figura:
Em função da altura do nível da água, o gráfico que melhor representa a intensidade da força
F que o fio exerce sobre o cilindro é:
Um cilindro sólido e homogêneo encontra-se, inicialmente, apoiado sobre sua base no interior de um recipiente.
Após a entrada de água nesse recipiente até um nível máximo de altura H, que faz o cilindro ficar totalmente submerso, verifica-se que a base do cilindro está presa a um fio inextensível de comprimento L. Esse fio está fixado no fundo do recipiente e totalmente esticado.
Observe a figura:
Em função da altura do nível da água, o gráfico que melhor representa a intensidade da força
F que o fio exerce sobre o cilindro é:
Um bloco maciço está inteiramente submerso em um tanque cheio de água, deslocando-se
verticalmente para o fundo em movimento uniformente acelerado. A razão entre o peso do bloco
e o empuxo sobre ele é igual a 12,5.
A aceleração do bloco, em m/s2
, é aproximadamente de:
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
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
Com a finalidade de aproveitar os recursos naturais, o proprietário de um sítio instalou uma roda d'água
conectada a um gerador elétrico com o objetivo de produzir eletricidade que será utilizada no aquecimento de 100 litros de água para usos diversos e que sofrerão uma variação de temperatura de 90°F. A roda d'água
instalada possui uma eficiência de 20% e será movimentada por 300 litros de água por segundo que
despencam em queda livre de uma altura de 4 metros. Para se obter a variação de temperatura desejada serão
necessárias, em horas, aproximadamente,
Considere:
densidade da água = 1.103 kg/m3
aceleração da gravidade = 10 m/s2
calor específico da água = 4,2 kJ/kg.K
Com a finalidade de aproveitar os recursos naturais, o proprietário de um sítio instalou uma roda d'água conectada a um gerador elétrico com o objetivo de produzir eletricidade que será utilizada no aquecimento de 100 litros de água para usos diversos e que sofrerão uma variação de temperatura de 90°F. A roda d'água instalada possui uma eficiência de 20% e será movimentada por 300 litros de água por segundo que despencam em queda livre de uma altura de 4 metros. Para se obter a variação de temperatura desejada serão necessárias, em horas, aproximadamente,
Considere:
densidade da água = 1.103 kg/m3
aceleração da gravidade = 10 m/s2
calor específico da água = 4,2 kJ/kg.K
Uma embarcação quando está lastreada, apresenta
massa de 10.000kg. Ela possui um formato quadrado
cujos lados são iguais a 10m e é utilizada no
transporte de 2 veículos pesados por vez, de uma
margem à outra de um lago de águas tranquilas.
Numa determinada travessia, em que ela
transportava dois caminhões idênticos e carregados
com igual quantidade de uma mesma carga,
verificou-se que a parte submersa dessa embarcação
era de 40cm. Se cada caminhão vazio tem massa de
10 toneladas, determine a massa da carga, em kg,
transportada por cada um deles.
Dados:
Densidade da água= 1g/cm3
Módulo da aceleração da gravidade= 10m/s2
Uma embarcação quando está lastreada, apresenta massa de 10.000kg. Ela possui um formato quadrado cujos lados são iguais a 10m e é utilizada no transporte de 2 veículos pesados por vez, de uma margem à outra de um lago de águas tranquilas. Numa determinada travessia, em que ela transportava dois caminhões idênticos e carregados com igual quantidade de uma mesma carga, verificou-se que a parte submersa dessa embarcação era de 40cm. Se cada caminhão vazio tem massa de 10 toneladas, determine a massa da carga, em kg, transportada por cada um deles.
Dados:
Densidade da água= 1g/cm3
Módulo da aceleração da gravidade= 10m/s2