Questões de Vestibular Sobre estática e hidrostática em física

A figura abaixo apresenta uma esfera de ferro maciça e homogênea de massa 30 kg, que está suspensa por um fio de massa desprezível. Considere que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s² .

O módulo da força de tensão no fio, acompanhada de sua respectiva unidade, é

Uma pessoa aperta um prego, como mostra a figura.Considerando-se Fi e Pi, respectivamente, a força e a pressão exercidas sobre o dedo indicador e Fp e Pp a força e a pressão, respectivas, do prego sobre o dedo polegar, pode-se afirmar:

Durante um experimento sobre empuxo, um professor mediu o peso de uma pedra com um dinamômetro, como mostrado na figura (a) e, em seguida, mergulhou essa pedra em um recipiente com água como mostrado em (b).

Considerando-se a densidade da água como igual a 1kg/l, então o volume da pedra é, em litros, igual a

Considere três partículas de massas m₁ = 2,0kg, m₂ = 3,0kg e m₃ = 5,0kg, separadas pelas distâncias indicadas, conforme mostra a figura.
Após análise da figura e com base nos conhecimentos de Mecânica, é correto afirmar que o Centro de Massa do sistema se encontra a uma distância da massa m₁ , em cm, igual a

Alavancas são muito utilizadas, e temos um tipo que faz parte do dia a dia de muitas pessoas: o cortador de unhas.

Podemos também verificar alavancas em tesouras, varas de pescar, carrinhos de mão e abridores de garrafas. 

Entre as alavancas citadas, qual possui o mesmo tipo de funcionamento do cortador de unhas?

Um mecânico utiliza um elevador hidráulico para levantar r um automóvel. No elevador, o veículo se encontra sobre o piston de maior área (A) e, para ser elevado, o mecânico exerce uma força no piston de menor área (a). A relação entre as forças nos dois pistons pode ser observada na figura que segue.


Considerando que o elevador obedece ao Princípio de Pascal e que representa a força no piston de maior área. O valor CORRETO para a razão (A/a) entre as áreas do piston do elevador hidráulico será de:

Uma pessoa aplica uma força F sobre o ponto P para manter um corpo “M” de massa de 15kg em equilíbrio estático, como mostra a figura. O ponto P está ligado ao teto por meio de uma corda, que suporta uma tração T, formando um ângulo de 60º com a horizontal. Considerando que a aceleração da gravidade vale 10m/s² , calcule o valor da força F que a pessoa deve exercer sobre o ponto P e assinale a alternativa correta.

Dados:

Um bloco de gelo tem uma esfera de metal incrustada em seu interior. A massa de gelo do bloco é 1,90 kg, e a massa de metal é 80 g. O bloco de gelo + metal é então jogado em um lago, onde o gelo ao redor do metal começa a derreter. Calcule o volume, em litros, do gelo remanescente em contato com o metal no instante em que o bloco submerge completamente.

Dados:

d_METAL = 8,0 g/cm³

d_GELO = 0,95 g/cm³

d_ÁGUA = 1,0 g/cm³

g = 10 m/s²

Um móbile simples é montado com uma cordinha ao teto, sustentando uma vareta fina homogênea de 1,20m em seu ponto médio. O móbile tem quatro adornos pendurados, indicados por 1, 2, 3 e 4 na Figura, com massas respectivamente iguais a 10, 20, 30 e 40 g. Os adornos 1 e 3 estão nos extremos opostos da vareta, e o adorno 2 está a 30 cm do extremo direito.  

A que distância, em cm, em relação ao ponto de apoio da corda (ponto O) deve estar o adorno 4 para que a vareta fique totalmente horizontal?

Dado

aceleração da gravidade = 10 m/s²

Três frascos contêm volumes de três líquidos distintos. As suas massas são m₁ = 300 g, m₂ = 200 g e m₃ = 100 g. Os volumes de líquido contidos em cada frasco são V₁ = 280 mL, V₂ = 240 mL e V₃ = 80 mL.

Ordene as densidades dos fluidos em ordem decrescente.

Sejam dois fluidos distintos cujas densidades são 1,00 g/cm³ e 0,80 g/cm3 , colocados em um tubo vertical, como mostrado na figura. O tubo está aberto à atmosfera. Sejam H₁ = 2,0 m e H₂ = 8,0 m.

Encontre a pressão absoluta, em kPa, dentro do tubo, a uma altura de 4,0 m em relação ao fundo do tubo.

Dados

g = 10 m/s² , p_atm = 101 kPa

Em um lago a nível do mar, a pressão absoluta sobre um pequeno objeto, quando ele desce a uma profundidade h, é o dobro da pressão atmosférica.

Calcule h em metros.

Dados

g = 10 m/s²

d_água = 1,0 x 10³ kg/m³

p_atm = 1,0 x 10⁵ Pa

Em um recipiente cilíndrico, de 5,0 cm de raio, são despejados 200 ml de água e 200 ml de óleo. Considerando que a densidade da água vale 1,0 g/cm³ e que a do óleo vale 0,8 g/cm³, qual será aproximadamente a pressão total, em N/m², somente por esses líquidos no fundo do recipiente? Considere π=3.

A esfera da figura possui peso igual a 10 N e flutua em equilíbrio na superfície de um líquido de densidade desconhecida com 40 % de seu volume submerso.


Nessas condições, assinale a alternativa que contém o valor, em N, do módulo da força de empuxo que o líquido exerce sobre a esfera.

"Em uma manhã fria, Adão levanta cedo, coloca água e pó de café na cafeteira para um café bem quente. Após, pega uma porção de feijão cru e começa a retirar as sujeiras, ficando apenas com os grãos bons para cozinhar mais tarde."
Para a obtenção do café para beber e a parte boa do feijão para cozinhar, os processos de separação de misturas envolvidos são, respectivamente,

Leia a próxima notícia, ainda sobre o desastre de Brumadinho. Causa do rompimento da barragem de Brumadinho pode ser a mesma de Mariana
[...] A Secretaria do Meio Ambiente de Minas Gerais e especialistas ouvidos pelo Estado acreditam que a principal hipótese para o rompimento seja um fenômeno chamado de liquefação. [...] Ainda sem acesso às informações do monitoramento, e de forma hipotética, o presidente da Federação Brasileira de Geólogos, Fábio Reis, disse que pode ter ocorrido um processo de liquefação [do solo]. “Seria quando um material, por sobrecarga, passa de característica mais sólida para uma líquida, mais fluida”, explicou.
(Adaptado de https://www.terra.com.br/noticias/brasil/cidades/ causa-do-rompimento-da-barragem-de-brumadinho-pode-ser-a-mesma-de-mariana, 0233aa9d5f0cf03c1db61b39b212ca05bx3n8378.html)
No contexto do rompimento da barragem, a mudança de estado físico que deve ter ocorrido com o solo e a(s) consequência(s) disso estão descritas na alternativa:

No interior de um sistema com cilindro e êmbolo, 2 moles de um gás ideal sofrem um aumento de pressão de 11 Pa para 16 Pa. O volume permanece constante e é igual a 0,332 m³. Assinale a alternativo incorreta:

Dado: R = 8,3 J/mol.K.

Na reforma de um centro esportivo municipal, uma das melhorias propostas é aumentar o tamanho de uma piscina. Os trabalhadores observaram que existe uma grande pedra na região onde será feita a expansão (veja a figura), portanto ela deverá ser retirada. A pedra está solta, porém é muito pesada. Os trabalhadores amarraram cordas e tentaram puxar a pedra sem sucesso.

Se a piscina for preenchida com água, ficará mais fácil aos trabalhadores levantarem a pedra porque

Num posto fiscal de pesagem, um caminhão está em repouso sobre duas balanças, uma está situada na roda dianteira e a outra na roda traseira. Ao fazer a leitura, o fiscal percebe que a 1ª balança está quebrada e a outra mede uma força de 2 × 10⁵ N. O ponto C é o centro de gravidade do caminhão e está situado a uma distância d₁ = 3,0 m da roda dianteira e d₂ = 6,0 m da roda traseira.

Dado: g = 10 m/s².

Fonte: Disponível em: <https://fisicaevestibular.com.br/novo/mecanica/estatica/estatica-de-um-corpo-extenso-maquinas-simples/> Acesso em: 10 nov. 2019.

A massa do caminhão, em kg, é de:

Um veículo de 15000 N está seguro por um cabo leve, massa desprezível, sobre uma rampa muito lisa (sem atrito), como mostra a figura. O cabo forma um ângulo de 27º em relação à superfície da rampa, e a rampa ergue-se 37º acima da horizontal. Pode-se afirmar que a força de tração no cabo necessária para manter o carro em equilíbrio é de:
Considere: sen37° = 0,60; cos37° = 0,80 ; sen27° = 0,45 ; cos27° = 0,90 ; g = 10 m/s².