Questões de Vestibular Sobre estática e hidrostática em física

Os grandes aviões comerciais voam em altitudes onde o ar é rarefeito e a pressão atmosférica é baixa. Devido a isso, eles têm o seu interior pressurizado em uma pressão igual à atmosférica na altitude de 2.000 m. A figura mostra o gráfico da pressão atmosférica em função da altitude.
A força, em N, a que fica submetida uma janela plana de vidro, de 20 x 30 cm² , na cabine de passageiros na altitude de 10.000 m, é, aproximadamente,

Uma gangorra homogênea de 2,0 m de comprimento está apoiada em seu centro, como mostrado na figura. Um menino de 40,0 kg decide subir na extremidade direita da gangorra.


A qual distância desse menino, em metros, deve se posicionar seu amigo, de 50,0 kg, para que a gangorra fique em posição horizontal?

Um pequeno copo é virado na superfície de um lago, onde o volume V de ar contido no copo está na pressão atmosférica. O copo é baixado até a profundidade H, onde o volume de ar dentro do copo se torna V/2, como mostrado na figura.

Este processo é lento, e a temperatura do copo e da água pode ser considerada como constante. Considerando o ar um gás ideal, calcule a profundidade H, em m.

Um bloco está sendo sustentado pelos fios 1 e 2, como mostrado na figura. Os fios fazem um ângulo reto entre si. Sendo T₁ e T₂ os módulos das tensões nos fios 1 e 2, respectivamente, qual é o valor da razão T₁/T₂ ?

Um pequeno balão esférico flexível, que pode aumentar ou diminuir de tamanho, contém 1,0 litro de ar e está, inicialmente, submerso no oceano a uma profundidade de 10,0 m. Ele é lentamente levado para a superfície, a temperatura constante. O volume do balão (em litros), quando este atinge a superfície, é
Dados: p_atm =1,0 x 10⁵ Pa ; p_água = 1,0 x 10³ kg/m³ g = 10 m/s²

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:

Algumas cafeteiras comerciais possuem um tubo de vidro transparente interligadas para a verificação da quantidade de café no reservatório (ambos abertos na parte de cima), como mostra a figura.

Admita que a área da seção reta horizontal do reservatório seja 20 vezes maior do que a do tubo de vidro. Quando a altura alcançada pelo café no tubo é h, a alternativa correta que indica a altura do café no interior do reservatório correponde a:

Considere o caso abaixo e marque com V as proposições verdadeiras e com F as falsas.

Os procedimentos médicos exigem a manipulação de vários instrumentos, a fim de facilitar um processo cirúrgico, por exemplo. Um desses insF1 F2 Fio trumentos é o afastador autoestático chamado Finochietto. Sua função é afastar os tecidos abertos para promover melhor visualização, manuseio, etc, por parte dos médicos em um procedimento cirúrgico. Todavia, no laboratório de Física, foi utilizado para romper um fio que suportava força máxima de ruptura de módulo 50N, como mostra a figura.

( ) O fio rompe se F₁ = 30N e F₂ = 25N.

( ) As forças e terão o mesmo módulo.

( ) Para que o fio rompa as forças e tem que possuir módulos superiores a 50N.

( ) O fio se rompe quando F₁ = 30N e F₂ = 30N, pois a força aplicada sobre o fio é de 60N.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

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

• Uma pessoa de massa M pratica mergulho nas águas tranquilas do mar, com seu corpo totalmente submerso e em repouso, porém próximo à superfície. Depois de um certo tempo ela retorna ao barco, quando seu corpo, já totalmente fora da água, fica submetido a um empuxo de aproximadamente 1,2N. Determine, em unidades do SI, a massa aproximada dessa pessoa.

Dentre as afirmações abaixo, assinale a correta:

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

Um balão de ar quente é constituído por um saco de tecido sintético, chamado envelope, o qual é capaz de conter ar aquecido. Embaixo do envelope, há um cesto de vime, para o transporte de passageiros, e uma fonte de calor, conforme ilustra a figura a seguir.

Para que o balão suba, aquece-se o ar no interior do envelope e, com isso, inicia-se a flutuação do balão. Essa flutuação ocorre porque, com o aquecimento do ar no interior do envelope,

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,

Um tubo em forma de U contém água, cuja densidade é d1 =1 g/cm3 . A distância da superfície livre da água até o final do tubo é de 12 cm, conforme a figura (a). Seus dois ramos têm a mesma seção reta. Posteriormente, derramamos óleo ao ramo da esquerda até enchê-lo completamente, como mostra a figura (b). A densidade do óleo é de d₂ =0,8 g/cm3 . Nesse caso, a altura H final do óleo será