Questões de Concurso
Comentadas sobre hidrostática em física
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Na figura a seguir, está representado um sistema ideal no qual uma esfera indeformável, de raio R e densidade γ, foi movida para uma posição, presa e em repouso, a uma profundidade D de um volume de fluido de densidade ρ. A esfera foi solta dessa posição e, pela ação da força empuxo E, foi elevada até uma altura acima da lâmina d’água; depois, retornou à superfície e permaneceu flutuando. Na figura, Sp se refere a um sensor de pressão colocado no fundo do recipiente.
A partir das informações precedentes, e assumindo que a gravidade local seja g, a densidade do fluido seja constante, seu volume seja muito superior ao da esfera e que a força viscosa no fluido seja desprezível, julgue o item a seguir.
A força de empuxo será diretamente proporcional ao raio da
esfera e da profundidade D, mas inversamente proporcional à
densidade do fluido circundante.
Um balão, completamente cheio de ar, encontra-se em equilíbrio, preso no fundo de um tanque com óleo, por meio de uma corda ideal de densidade desprezível, como mostra a Figura a seguir.
A força de tração na corda, em kN, vale, aproximadamente,
Dados
Densidade do óleo: 800 kg.m-3
Densidade do balão com ar: 120 kg.m-3
Peso do balão com ar: 300 N
Os raios dos cilindros são respectivamente 10 cm e 40 cm. Se um bloco de 800 kg é colocado sobre o cilindro de maior raio, que força F deve ser aplicada sobre o cilindro de menor raio para manter o bloco de 800 kg em equilíbrio?
A figura precedente mostra um gráfico da pressão, em N/m2 , em função da altura, em km, a partir do nível do mar. No gráfico, a pressão representada no eixo vertical está na escala logarítmica (ln); e a altura, no eixo horizontal, na escala linear. Para obter esse gráfico, a atmosfera foi considerada um gás ideal à temperatura constante. A partir dessas informações, julgue o item seguinte.
A 4 km de altura, a pressão atmosférica é 40% do seu valor ao
nível do mar.
A figura precedente mostra um gráfico da pressão, em N/m2 , em função da altura, em km, a partir do nível do mar. No gráfico, a pressão representada no eixo vertical está na escala logarítmica (ln); e a altura, no eixo horizontal, na escala linear. Para obter esse gráfico, a atmosfera foi considerada um gás ideal à temperatura constante. A partir dessas informações, julgue o item seguinte.
A pressão atmosférica aumenta linearmente com a altura, ou
seja, P é proporcional à altura z.
A figura precedente mostra um gráfico da pressão, em N/m2 , em função da altura, em km, a partir do nível do mar. No gráfico, a pressão representada no eixo vertical está na escala logarítmica (ln); e a altura, no eixo horizontal, na escala linear. Para obter esse gráfico, a atmosfera foi considerada um gás ideal à temperatura constante. A partir dessas informações, julgue o item seguinte.
A densidade da atmosfera, ρ, aumenta linearmente com a
pressão, P, ou seja, ρ é proporcional à pressão.
A figura I mostra quatro fios condutores idênticos, de coeficiente de dilatação linear α, ligados na forma de um quadrado, e a figura II mostra uma chapa quadrada, de lado igual ao lado do quadrado da figura I, feito do mesmo material e homogêneo. Com base nessas informações, julgue o item a seguir.
Ao se colocarem os objetos das figuras I e II imersos em
um líquido qualquer, estando ambos totalmente afundados,
o empuxo sobre o objeto da figura I seria maior do que
o empuxo sobre o corpo da figura II.
As figuras precedentes ilustram um corpo de massa Mc suspenso por um mesmo dinamômetro ideal (representado pela mola), em duas situações diversas. Na primeira delas, ao ar livre, o dinamômetro indica um valor de 50 N. Na segunda situação, a massa Mc está imersa em um tanque com água, e o dinamômetro indica um valor de 25 N.
Nessa situação, considerando-se que 10 m/s² seja a aceleração da
gravidade e que 1 g/cm³ seja a densidade da água, os valores do
volume do corpo, em m³, e de sua massa específica, em g/cm³, são,
respectivamente, iguais a
A figura precedente mostra a situação em que dois fluidos (líquidos I e II), de densidades ρI e ρII, estão separados por uma placa rígida de altura H, apoiada sobre uma base sem atrito. Considerando essas informações, julgue o item que se segue. Para que haja equilíbrio de forças resultantes na placa rígida, a razão entre as densidades dos líquidos deve ser PI/PII .= 1/4.
A figura precedente mostra a situação em que dois fluidos (líquidos I e II), de densidades ρI e ρII, estão separados por uma placa rígida de altura H, apoiada sobre uma base sem atrito. Considerando essas informações, julgue o item que se segue. A força resultante, por unidade de comprimento, do líquido I na placa rígida é H2 /(2×ρI ×g), em que g é a aceleração da gravidade.
Uma esfera maciça flutua em água à temperatura ambiente 
.
Nesse caso, o volume da parte da esfera submersa na água é V.
Aquece-se o conjunto até uma temperatura 
’ > 
.
Nesse caso, verifica-se que a esfera continua a flutuar, sendo V’ o
volume da parte da esfera submersa na água.
Considere que a massa específica da substância que constitui o corpo é igual a dois terços da massa específica do líquido e que após se cortar o fio o corpo sobe em direção a superfície do líquido. Sendo a gravidade no local igual a 10 m/s2 então o valor da aceleração adquirida por esse corpo enquanto ainda submerso é de:
Em uma aula de instrução de mergulho para policiais em treinamento, o instrutor alertou os estudantes sobre a importância de aprender a manter a flutuabilidade. Ele também aproveitou a aula para trabalhar alguns conceitos de hidrostática e deu o seguinte exemplo: uma pessoa possui 90 kg e está flutuando em água doce (massa específica = 103 kg/m3 ) com 90% do volume de seu corpo submerso.
Considerando as informações do caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta o volume de água que o corpo dessa pessoa desloca, em litros (L), quando está totalmente submerso.
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