Questões de Concurso Sobre hidrostática em física

Uma bolha de ar com volume de 10,0cm³ está no fundo de um lago a 45,0m de profundidade, onde a temperatura é 5,0°C. A bolha sobe até a superfície, que está na temperatura de 40,0 °C. Podemos julgar como verdadeiro a afirmativa:

A Barragem do Arroio Duro, situada no município de Camaquã-RS, tem reservatório com capacidade de 170.000.000 m³ de água. A represa tem altura de 20m e, através de um túnel adutor posicionado no fundo da represa, faz a descarga da água para irrigação de lavouras.
Considerando uma vazão média da descarga de 18 m³ /s, e considerando ainda g=10 m/s² e densidade da água =1000 kg/m³, quanto de energia elétrica poderia ser gerada por segundo nessa barragem?

Um corpo total ou parcialmente submerso em um fluido, em equilíbrio, e sob a ação da gravidade, recebe a ação de uma força vertical de sentido oposto à força da gravidade. Com base na informação, assinale a alternativa correta. 

Um cubo homogêneo de volume 1,0 × 10⁻⁵ m³ e densidade 3000 kg/m³ repousa no fundo de um recipiente com água (ver a figura a seguir). Considere a densidade da água igual a 1000 kg/m³ e a aceleração da gravidade 10 m/s². Qual é a força normal que atua no cubo? 

Em uma cisterna, utiliza-se uma bomba d’água cujo motor elétrico de corrente alternada que possui uma resistência interna de 5,0 Ω. Quando o mesmo é ligado em uma rede de 110 V e girando com carga total, ele recebe uma corrente elétrica de 8,0 A.

Sobre esse motor, assinale o que for correto.

Para os banhistas do Mar Morto, em Israel, ocorre uma experiência muito interessante: em posição deitada, sem necessidade de bater braços e pernas, o banhista não afunda. Isso ocorre porque 

Em uma indústria de refrigerantes, suponha que o refrigerante circule primeiro por um tubo de diâmetro d e, em seguida, entre por um tubo de diâmetro d/3, mantendo o mesmo fluxo em ambos. Assinale a alternativa correta.

Uma boia esférica homogênea maciça de raio 20,0 cm encontra-se em equilíbrio na superfície da água com 70% de seu volume submerso. Qual o valor aproximado, em kg, da massa da boia? 
Dados: densidade da água = 1,00 x 10³ kg/m³ π = 3 volume da esfera: 4/3πR³

Um cais flutuante tem o formato retangular, com os lados retos, paralelos, e o fundo chato, com 10 m de comprimento, 5,0 m de largura e 1,2 m de altura. O cais flutua, com carga sobre ele, em um lago onde a densidade da água é 1,0 × 10³ kg/m3 e uma escala lateral permite observar que 1/3 da altura do cais está submersa.  Considerando a situação descrita, assinale a alternativa correta.

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.

Sobre a tampa horizontal da mesa do laboratório há um recipiente contendo água em equilíbrio hidrostático. O recipiente possui dois pequenos furos que estão obstruídos (figura 1). Quando os furos são desobstruídos, a água jorra através deles, seguindo as trajetórias mostradas na figura 2.

A respeito das evidências mostradas no experimento realizado, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) Os líquidos em equilíbrio exercem forças normais às superfícies com as quais está em contato.

( ) São necessários enormes acréscimos de pressão para provocar pequenos decréscimos no volume de um líquido. Assim, os líquidos podem ser considerados praticamente incompressíveis.

( ) Em um líquido em equilíbrio, a pressão aumenta com a profundidade.

As afirmativas são, respectivamente,

A água (líquida) tem uma dilatação anômala entre 0°C e 4°C, como ilustra o gráfico a seguir, que mostra como sua densidade (μ) varia com a temperatura (θ).

Um barco flutua em um lago onde a temperatura da água é de 4 °C, sendo V o volume da parte do barco submersa. Com a chegada de uma frente fria, a temperatura da água torna-se igual a 2°C. O barco continua a flutuar, sendo, nesse caso, V' o volume da parte do barco submersa.

Os volumes da parte do barco submersa V e V' são tais que

A figura precedente ilustra um compartimento cilíndrico com base de área A e altura h contendo um fluido cuja densidade varia continuamente com a profundidade z, de acordo com uma função ρ(z). Considerando g a aceleração da gravidade, assinale a opção que mostra a expressão correta do peso do volume do fluido.

O harmônico fundamental de um tubo cilíndrico de comprimento L com extremidades abertas tem frequência ƒ quando o tubo está no ar. Uma das extremidades do tubo é mergulhada na água até a metade do comprimento, conforme a figura a seguir. A frequência do harmônico fundamental do ar no tubo,nessa situação,é igual a

m raio de luz se propagando na água atinge a interface entre água e ar. O ângulo de incidência é θ, que é menor do que o ângulo crítico.
Neste caso,haverá

O consumo energético primário da humanidade (energia extraída das fontes entre elas, por exemplo, petróleo, carvão, gás e fontes renováveis) é estimado hoje estar por volta de 500EJ por ano (E, exa, 1018). Por sua vez a energia solar total irradiada anualmente sobre o planeta terra é de cerca de 4x10⁶ EJ. Em caráter de comparação de escala, se utilizássemos cada uma dessas duas quantidades anuais de energia separadamente (consumo primário da humanidade e solar) para aquecer idealmente toda a água disponível na Terra, de cerca de 1 x 10₉ km³ (considerando que estivesse em estado líquido com calor específico de 4J/gºC, densidade d=1000kg/m³ ), a elevação da temperatura da água seria da ordem de:

A hidreletricidade ocupa posição central na matriz energética brasileira. A usina de Itaipu em particular é a maior usina hidrelétrica em operação no país e conta com um desnível (em relação às turbinas) para seu nível máximo de cerca de 200 m. A densidade da água é de 1kg/litro, admitindo o caso com o reservatório em sua capacidade máxima e que não houvesse perda de energia na cadeia de transformação da energia potencial da água em energia elétrica e no seu transporte ao local de consumo, a quantidade de litros de água que precisaria atravessar as turbinas da usina para abastecer a energia elétrica consumida por um chuveiro de 7500W operando a 80% de sua potência máxima durante um banho de 10min é de:

Considere uma barragem plana como a do esquema da Figura. O elemento diferencial da força exercida pelo fuido a uma altura z em relação ao fundo segue a expressão dF = p(z)dA, com dA = Ldz (elemento de área da barragem de largura L). A pressão p(z) é dada pela lei (ou teorema) de Stevin. A partir da integração da força ao longo da coordenada z de z=0 até a altura da coluna d’água, z=h temos a força total exercida pela coluna de água de altura h sobre a barragem. Considere uma barragem de comprimento L=20m, h=20m, e os valores de densidade da água de d=1000kg/ m³ e g=10m/s² . A expressão matemática da força total sobre a barragem devida a coluna d’água e seu valor físico para essa particular barragem são dados por:

A figura a seguir mostra um medidor Venturi, usado para medir a vazão de um fluido. O fluido de densidade ρ1 atravessa um tubo de área de seção transversal A₁ com velocidade V1 e, em seguida, um tubo estrangulado com área de seção transversal A₂ com velocidade V₂ . As duas partes do tubo estão conectadas por um manômetro de tubo em U, parcialmente cheio com um líquido de densidade ρ₂ . Com base nessa descrição e na figura do problema, assinale a alternativa INCORRETA.