Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre hidrostática em física

Pesa-se num dinamômetro um recipiente parcialmente cheio d’água em cujo interior há uma esfera metálica maciça de 0,50 L, totalmente submersa e presa por um fio de volume desprezível a um suporte externo, como mostra a figura 1. Nesse caso, a indicação do dinamômetro é P.



A seguir, pesa-se no mesmo dinamômetro, o mesmo recipiente contendo a mesma quantidade de água em cujo interior, totalmente submersa, está a mesma esfera metálica, porém presa por dois fios de volumes desprezíveis à borda do próprio recipiente, como mostra a figura 2. Nesse caso, a indicação no dinamômetro é P’.

Dois corpos cilíndricos, sustentados por fios, estão
completamente mergulhados em quantidades iguais de
água, em recipientes idênticos. Ambos estão sobre
balanças digitais perfeitamente calibradas.

A figura acima mostra uma residência que é abastecida por uma caixa d'água localizada a 5 m de altura em relação ao nível da tubulação da casa. A aceleração da gravidade no local é constante e igual a 10 m/s² ; a densidade da água à pressão normal e à temperatura de 25 ^oC é de 1,0 g/cm³ e a transmissão do líquido nos tubos são ideais e sem forças restritivas ou turbulências.

A figura acima ilustra uma tubulação que tinha, inicialmente, em toda a sua extensão, área seccional A₁. Após um acidente, parte da tubulação sofreu modificações no seu diâmetro, e a área da seção transversal passou a ser igual a A₂ = A₁/2, como mostrado na figura. Sabia-se que, no início do acidente, o sistema tubulação-fluido trabalhava em um regime de pressão (P₁) máxima permitida, acima da qual ocorreria rompimento da tubulação sempre que a pressão máxima do fluido fosse superior a P₁.