Questões de Concurso
Comentadas sobre hidrostática em física
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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
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.
As figuras a seguir ilustram o experimento proposto pelo professor e realizado pelos alunos no laboratório de uma escola da rede de ensino da cidade de São Paulo.
As afirmativas são, respectivamente,
As figuras a seguir ilustram a tarefa que o professor propôs para os alunos no laboratório de uma escola da rede municipal de São Paulo.
Desse modo, o professor induziu os alunos a evidenciar, experimentalmente, o princípio
No planeta Y, um líquido em regime estacionário flui em um duto cujo diâmetro dobra na região central. Instalado um medidor de Venturi, com densidade do líquido manométrico igual à do fluido escoante, observa-se uma diferença de altura H = 2,25 cm entre as alturas dos manômetros. Supondo que o fluido se desloque da esquerda para a direita, que na região central sua velocidade seja igual a V2 = 7,5 cm/s, e que as alturas geométricas z das secções possam ser consideradas idênticas, a aceleração gravitacional local gY é:
Fonte: Nussenzveig, H.M. Curso de física básica – 1ª edição Vol. 2 Ed. Blucher, p. 41 (Adaptada)
Uma força F igual a 500 N, aplicada conforme a figura a seguir, mantém o sistema em equilíbrio de forças. Admitindo-se massas desprezíveis para as polias e as cordas, a densidade da água valendo 1g/cm3 e o volume do corpo imerso, 6,0 x 104 cm3, qual o valor da massa do corpo X, em kg, para esta situação?
No laboratório de Física existe um experimento para determinarmos a densidade de corpos que afundam na água, por exemplo. Para realização dessa experiência dispomos, basicamente, de um dinamômetro e um recipiente contendo água (d = 1000 kg/m3). A figura abaixo mostra o esquema do experimento, bem como os valores registrados nos dinamômetros, respectivamente, 100N e 20N, nas duas situações distintas, ou seja, o bloco fora d’água e o bloco mergulhado na água.
Considerando a aceleração da gravidade no laboratório igual 10 m/s² , podemos afirmar que a densidade do bloco vale:
A figura representa um esquema reduzido do sistema de freio hidráulico onde são representados o pedal, no qual é aplicada a força de intensidade F1, o cilindro de freio, para o qual é transmitida a força de intensidade F2 e as tubulações contendo um fluído de freio ideal. São também representadas as áreas dos êmbolos A1 e A2 que são circulares cuja razão entre os raios, maior e menor, vale 3.
Nessas condições e desprezando quaisquer atritos, para F1 = 10 N, temos F2 igual a:
Uma prensa hidráulica tem dois pistões cilíndricos de diâmetros d1 = 4 cm e d2 = 20 cm, conforme figura abaixo.
Para sustentar uma carga F2 ela deve ser acionada por uma força F1 igual a
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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