Questões de Concurso Sobre hidrostática em física

A figura ilustra a montagem de uma experiência em laboratório didático. Um suporte sustenta um dinamômetro (d) no qual está pendurado um cilindro metálico (c), pronto para ser imerso no líquido contido na proveta graduada (p). A densidade do líquido é conhecida bem como o valor da aceleração da gravidade.

Esse experimento serve para comprovar a lei de

Em um sistema constituído de um gás contido num conjunto cilindro-êmbolo, aplica-se uma pressão inicial no gás de 100kPa, ao mesmo tempo em que seu volume é 0,02 m³. Durante o processo, coloca-se um bico de Bunsen embaixo do cilindro, permitindo o aumento do volume do gás para 0,2 m³ à pressão constante. Durante este processo, o trabalho realizado pelo sistema é

Um dos passos para se projetar um vaso de pressão consiste em determinar a pressão exercida pelo fluido em suas superfícies. Em um tanque esférico de 10 m de diâmetro utilizado para armazenar gás butano, no estado líquido, densidade de aproximadamente 556 kg/m³, com pressão na superfície livre do líquido de 100 kPa (adotar aceleração gravitacional 10m/s²), a pressão no fundo do tanque é

Um helicóptero militar com massa M transporta uma carga com massa m para baixo, com aceleração a. Sendo g a aceleração da gravidade no local, a força de empuxo nas hélices do helicóptero vale

Na determinação da densidade do óleo, foram utilizados um dinamômetro e um cubo macio e homogêneo. O cubo tinha uma massa de 5 kg e aresta de 0,2 m. A leitura do dinamômetro, quando o cubo foi preso e suspenso no ar, foi de 50 N, pois a aceleração da gravidade no local do experimento era de 10 m/s² . Ao mergulhar o cubo no recipiente com óleo até que a metade do seu volume ficasse submersa, o dinamômetro registrou a leitura de 22 N.

Qual é, em, Kg/m³ ,a densidade do óleo?

Um tanque cilíndrico é preenchido por um óleo. Na base do tanque, a pressão é 2 x 10⁵ N/m² . O óleo ocupa o tanque até a altura de 4 m, sendo que na superfície do óleo a pressão é 10⁵ N/m² .
A densidade do óleo, em kg/m³ , é igual a
Dado Aceleração da gravidade; 10m/²

Um tanque aberto é preenchido com um óleo de densidade 800 kg m^-3 . Em uma determinada estocagem, a pressão no fundo do tanque é igual a 3 x 10⁵ N m^-2 .

A altura do volume de óleo que preenche o tanque nessa estocagem, em metros, é igual a

Dado

Pressão atmosférica: 10⁵ N m^-2

aceleração da gravidade: 10 m s^-2

Os princípios da hidrostática ou estática dos fluidos envolvem o estudo dos fluidos em repouso e das forças sobre objetos submersos.

Nesse estudo, NÃO se constata que a(o)

Um fluido incompressível de densidade ρ escoa com velocidade V, sem diferenças de elevação.

A partir da pressão estática p em um ponto desse escoamento, é possível estabelecer a seguinte relação para a pressão de estagnação:

Um gás escoa em regime permanente por uma tubulação de diâmetro D quando passa por uma redução cônica e passa a escoar por uma tubulação de diâmetro D/2. A densidade do gás na tubulação maior é de 2 kg/m³ , enquanto sua velocidade é de 20 m/s. Por outro lado, a velocidade do gás após a redução passa a ser de 16 m/s. Para as condições de escoamento estabelecidas, estima-se que a densidade do gás, em kg/m³ , na seção menor, vale

Um tubo de Pitot, ilustrado na Figura abaixo, é instalado em uma tubulação de ferro fundido de 20 cm de diâmetro interno cujo escoamento é turbulento.

Assumindo-se que a velocidade média v seja 49/60 da velocidade máxima no escoamento, verifica-se que a vazão aproximada, em L/s, é de

Dois vasos cilíndricos idênticos, cada um com área da base A, têm suas bases no mesmo nível horizontal (ver figura abaixo). Os vasos contêm em seu interior um líquido com densidade ρ . Em um vaso, a altura do líquido é h₁ e no outro, h₂ > h₁. Seja g o módulo da aceleração da gravidade no local. Quando os dois vasos são conectados por um tubo em suas bases laterais, o trabalho feito pelo campo gravitacional para equalizar os níveis do líquido nos dois vasos será:

A figura abaixo mostra uma variação do tubo de Pitot, instrumento usado para medir a velocidade de escoamento V de um fluido com densidade ρ. Quando existe um fluxo relativo de ar (ρ ≈ 1,23kg/m³ ) escoando na entrada superior do tubo, ocorre um desnível h numa coluna de fluido manométrico de densidade ρr , colocado no tubo como referência. Assumindo que o fluido manométrico seja mercúrio (ρr = 13600kg/m³ ) e que o desnível foi igual a h = 4,5cm, a velocidade medida pelo tubo será aproximadamente:

Uma esfera de massa 0,1kg foi pendurada na extremidade livre de um dinamômetro ideal, conforme figura abaixo. Quando a esfera é mergulhada totalmente em água, a leitura no dinamômetro indica um peso aparente de 0,2N. Quando a esfera está totalmente imersa em um líquido B, com densidade desconhecida, a leitura no dinamômetro indica um peso aparente de 0,4N. Assumindo que a densidade da água vale 1000kg/m³ e que a aceleração da gravidade vale g = 10m/s² , a densidade do líquido B será igual a:

Considerando-se g = 10 m/s² , a pressão manométrica atuante na válvula de um reservatório de óleo lubrificante (ρ = 880 kg/m³ ), posicionada a 5 m abaixo da superfície livre do óleo, expressa em kPa, é

A pressão pode também ser obtida pela expressão p = .g, na qual é o peso específico do fluido.

Essa propriedade representa a(o)

As figuras precedentes ilustram um corpo de massa M_c 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 M_c 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

Um cubo de 10 centímetros de aresta de alumínio (densidade de 2,7 g/cm³ ) está submerso na água (densidade de 1 g/cm³ ). Assinale a alternativa que corresponde ao peso aparente do cubo de alumínio submerso (considerar g = 9,8 m/s² ).