Questões de Concurso Sobre estática e hidrostática em física

Considere um objeto com massa m preso a um cabo ideal, e suponha duas situações. Na primeira situação, o objeto é levantado pelo cabo e percorre uma altura h com velocidade constante. Na segunda situação, o mesmo objeto é levantado pelo cabo e percorre a mesma altura, porém a velocidade aumentou linearmente durante o percurso, com aceleração a. Admita o módulo do campo gravitacional g constante nessas situações e despreze a resistência do ar. Com base nesses dados, é correto afirmar que o trabalho W1 e W2, realizado através da força de tração do cabo, respectivamente, na primeira e na segunda situação, tem valor

Suponha que a cabine de um elevador tem 400 kg e dimensões correspondentes a 0,6 m x 1,0 m x 0,6 m (comprimento x largura x altura), já submersa em um tanque de água. Ao descer ainda mais, o elevador parte do repouso, e sua velocidade varia, de maneira linear, até atingir a marca de 1,5 m/s em 1,5 s. Considere o módulo do campo gravitacional local igual a 10 m/s², e a densidade da água igual a 1.000 kg/m³. Desconsiderando a viscosidade e o arrasto da água sobre o elevador, a tração sentida no cabo de aço que segura a cabine, durante esse intervalo de tempo, será igual a

Seja 0 s o instante em que um projétil é lançado do chão diagonalmente, de maneira que o vetor de sua velocidade inicial faça 30,0º com a linha do horizonte e tenha módulo de 16,0 m/s. Desconsidere a ação do ar sobre o projétil e considere o módulo do campo gravitacional igual a 10,0 m/s². Com base nesses dados, é correto afirmar que o projétil estará a 1,95 m de altura da posição de lançamento no instante

Em uma rodovia, o carro percorre uma rotatória cuja curva horizontal tem 60 m de raio. Admita o coeficiente de atrito estático entre o pneu do carro e o chão igual a 0,65, e o módulo do campo gravitacional local igual a 10 m/s². Sabendo que a resistência do ar é desprezível para essa análise, o carro derrapará se o valor da sua velocidade for, no mínimo, igual a

Seja um carro A com velocidade constante igual a 60 km/h e outro carro B com velocidade constante igual a 80 km/h. O carro B ultrapassa o carro A em determinado ponto, e os dois carros vão para o mesmo destino final. Considerando a velocidade dos carros como constante até a chegada, e sabendo que o carro A chegou apenas 5 minutos depois do carro B, o valor da distância entre o ponto de ultrapassagem e o ponto de chegada é igual a

Considere um flutuante em forma de paralelepípedo como o da figura abaixo, feito de material com densidade 7,0x10³ kg/m³ e dimensões indicadas na figura. No interior desse flutuante há uma cavidade com ar e volume V_cav que o permite flutuar. Qual deve ser a razão entre O volume da cavidade e o volume total do flutuante para que ele flutue com metade do volume imerso? Despreze o peso do ar.

Dados: gravidade = g e densidade da água 1,0x10³ kg/m³.

Uma barra plana de peso desprezível tem o comprimento de 10 m e está simplesmente apoiada em dois suportes, nos pontos A e B, que distam 6 m entre si e que a mantém na posição horizontal. Uma das suas extremidades está apoiada em A, e a outra está presa a uma mola ideal vertical fixa no teto de constante elástica igual a 25 N/m, conforme representado no desenho abaixo. Um menino de peso 400 N caminha sobre a barra a partir do ponto B em direção à extremidade presa à mola. Quando o menino está à máxima distância D do ponto A, sem que a barra gire, a elongação da mola é de 40 cm. O valor da máxima distância D é

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Um sistema é constituído por quatro objetos P₁, P₂, P₃ e P₄ de massas respectivamente iguais a M₁ = 5 kg, M₂ = 10 kg, M₃ = 15 kg e M₄ = 20 kg, localizados em um plano cartesiano xy, respectivamente, nas coordenadas

P₁ (−20,10), P₂ (20,0), P₃ (30,10) e P₄ (5,15), dadas em metros.

As coordenadas do Centro de Massa desse sistema são, em metros,

Uma esfera maciça está em repouso no interior de dois líquidos não miscíveis, um de densidade μ₁ = 0,60g/cm³ e outro de densidade μ₂ = 0,90g/cm³, de modo que 2/3 do volume V da esfera está submersa no líquido de densidade μ₁ e 1/3 está submerso no líquido de densidade μ₂, como mostra a figura. 


A densidade do material da esfera é igual a

Um tubo em U, aberto em ambos os ramos e de seção uniforme, contém mercúrio em sua porção inferior em equilíbrio hidrostático. Nesse caso, as superfícies livres do mercúrio, em ambos os ramos, distam 65,5cm das bocas do tubo, como mostra a figura 1. Derrama-se água em um dos ramos até enchê-lo completamente, como mostra a figura 2, depois de restabelecido o equilíbrio 

Considere a densidade da água 1 g/cm³ e a do mercúrio, 13,6g/cm³. A altura H da coluna d’água é

Pesa-se um corpo de volume igual a 7,5 ⋅ 10^–4 m3 totalmente submerso em um líquido de densidade igual a 1,6 ⋅ 10³ kg/m³, suspendendo-o a um dinamômetro, como ilustra a figura. Com o corpo em repouso, o dinamômetro indica 48 N.  

Suponha que o fio se rompa. Considere g = 10m/s². Imediatamente após o rompimento do fio, o módulo da aceleração adquirida pelo corpo é de 

Na Terra não costumamos notar a pressão da radiação, mas em alguns lugares do universo ela desempenha um papel importante, como, por exemplo, nos satélites GPS. No interior de uma estrela a radiação pode ser tão intensa que a pressão da radiação se torna fator importante na determinação da estrutura da estrela. Assim, podemos AFIRMAR que o campo elétrico necessário para fornecer uma pressão de 1 atm em um absorvedor perfeito corresponde a:
(Adote: 1 atm = 1 x 10⁵ Pa; (π)^1/2 = 1,77;              c = 3 x 10⁸ m/s;  µ₀ = 4π x 10⁻⁷ N/A²)

O peso específico de uma substância, que constitui um corpo homogêneo, é defi nido como a razão entre o peso P e o volume V do corpo. Suponha que um corpo sólido e homogêneo, quando colocado em um líquido com peso específico λ1, apresenta um peso aparente P1; e colocado no líquido com peso específico λ2, tem peso aparente P2. O peso específico λ do corpo é:

Considere o modelo de um fluido em equilíbrio no campo gravitacional. Admitindo que o fluido é um gás ideal contido na atmosfera isotérmica, e sabendo que a densidade e a pressão em z = 0 são ρ_º e P_º, pode-se concluir que a pressão em função da altitude z é ( g é intensidade da gravidade):

Em um processo isotérmico a uma temperatura T = 280 K, a pressão P de uma amostra de gás ideal é reduzida de P_i = 450 Pa a P_f = 150 Pa, onde P_i e P_f são, respectivamente, as pressões inicial e final. Sendo n = 0,05 o número de mols do gás ideal em questão, é CORRETO afirmar que a variação de entropia neste processo é aproximadamente de: (Dado: considere R = 8,31 J/mol.K como a constante universal dos gases. Use, se necessário, ln(2) = 0,69 e ln(3) = 1,09.) 

Uma prancha de comprimento igual a 1 m e seção transversal uniforme é articulada em uma extremidade no fundo de uma piscina. A piscina está cheia de água até uma altura de 50 cm. A densidade relativa da prancha em relação à água é 0,5. 

Determine o ângulo θ que a prancha faz com a vertical na posição de equilíbrio. 

Considere-se que um tubo em forma de U contenha três líquidos ideais imiscíveis entre si, conforme ilustra a figura precedente, e que a pressão atmosférica seja a mesma nas superfícies livres dos líquidos e a aceleração da gravidade seja constante nessa região. Nessa hipótese, sabendo-se que o sistema está em equilíbrio e que h₃ = 18 cm, d₁ = 2d₂ = 3d₃, em que d₁, d₂ e d₃ representam as densidades dos líquidos em questão, conforme indicados na figura, é correto concluir que a altura h₂ é igual a

O uso de elevadores hidráulicos para facilitar o acesso de pessoas que utilizam cadeiras de rodas, bem como a facilidade do fluxo de mercadorias, se faz presente em alguns prédios. O elevador apresenta uma bomba elétrica que exerce uma força sobre um óleo hidráulico, que se desloca dentro de uma mangueira estreita até um cilindro que está conectado a um pistão móvel, sendo este último responsável em elevar a cabine.
Disponível em: https://www.simem.com.br/como-funciona.Acesso em: 8 jun. 2022 (adaptado).

Considere que um elevador hidráulico tem a área do pistão quatro vezes maior do que a da mangueira hidráulica conectada à bomba. Qual deve ser a força mínima, aplicada sobre o óleo, para que a cabine de 15 kg possa subir, com velocidade constante, levando uma pessoa de 55 kg sentada numa cadeira de rodas com 10 kg de massa?

Dados: Despreze todas as formas de atrito e considere g = 10m/s².

A pressão atmosférica surge devido às forças envolvidas nas colisões das moléculas do ar, que se movem de maneira caótica para todas as direções, sobre as superfícies dos objetos nele imersos. Muitos são os exemplos do cotidiano em que a pressão atmosférica se faz presente e influencia nos fenômenos, por exemplo, no ponto de ebulição dos líquidos, no funcionamento das ventosas e até quando uma pessoa toma um suco usando um canudinho.
Sobre as situações apresentadas, assinale a alternativa correta.

Um técnico de laboratório usou os conceitos estudados em Hidrostática para determinar a densidade de um líquido imiscível na água. Para tal, utilizou um tubo em forma de U, aberto nas duas extremidades, adicionando inicialmente certo volume de água e, em seguida, um pouco do líquido estudado. Após aguardar o equilíbrio dos fluidos, ele analisou a configuração obtida. A linha tracejada indica o limite de separação entre a água e o líquido, em que a coluna de água é h₂ = 16 cm e do líquido h₁ = 20 cm, como pode ser observado na figura a seguir.




Sabendo que a densidade da água é 1 g/cm³ e a aceleração da gravidade local é 10 m/s², qual foi o valor da densidade do líquido, em g/cm³, encontrado pelo técnico?