Questões de Vestibular Sobre estática e hidrostática em física

Para o exercício, considere situação ideal e g = 10 m/s²

Relacionando as informações do texto com os respectivos conceitos físicos, está correto afirmar que

Um objeto de peso P, quando totalmente imerso no ar, cuja massa específica é dada por μ_AR, fica submetido a um empuxo cujo módulo é dado por E_AR. Esse mesmo objeto, quando colocado no interior de um recipiente totalmente preenchido por um certo líquido, passa a flutuar completamente submerso. A expressão algébrica que permite calcular a massa específica do líquido (μ_liq), contido no recipiente, é a contida na alternativa:

Considerando a equação fundamental da Hidrostática, as pressões p1, p2 e p3 ocorrem no fundo das paredes internas de cada recipiente.

Analise o que ocorre nas pressões p1, p2 e p3 e assinale a alternativa correta.

Na figura 2, é possível observar esculturas construídas com a sobreposição de pedras. Com base nos conhecimentos sobre equilíbrio e estática, é correto afirmar que cada uma das esculturas está em equilíbrio estático

No interior de uma quantidade de água, as moléculas atraem-se devido às ligações de hidrogênio, de modo que a força resultante sobre cada molécula é nula. Entretanto, na superfície, as moléculas de água estão em contato tanto com outras moléculas de água como com moléculas de gases e vapores presentes no ar. A atração do ar pelas moléculas de água é menor do que a atração das moléculas de água entre si, de modo que a força resultante nas moléculas da superfície não é nula, criando a chamada tensão superficial, que funciona como uma fina membrana elástica na superfície da água.

(www.if.ufrgs.br. Adaptado.)

A intensidade da tensão superficial (σ) é dada pela razão entre a intensidade da força exercida pela superfície do líquido, devido à tensão superficial, e o comprimento (L) da linha ao longo da qual a força atua:

Uma agulha cilíndrica de 5,0 cm de comprimento é colocada deitada, em repouso, sobre a superfície da água contida em um copo, com tensão superficial s = 0,073 N/m.

Nesse caso, a agulha ficará sujeita à sua força peso e às forças e de mesma intensidade, causadas pela tensão superficial da água, tangentes à seção transversal circular da agulha nos pontos de contato com a água, formando um ângulo θ com a vertical.

Seção transversal circular da agulha

Quando a agulha estiver na iminência de afundar , terão direção vertical. Adotando-se g = 10 m/s² , a maior massa que essa agulha pode ter sem que afunde totalmente é

Um aquário contém uma quantidade fixa de água e a pressão que ela exerce no fundo do mesmo é P. Alternadamente, dois objetos distintos, de mesmo volume, porém de massas distintas, são colocados dentro do aquário sem derramar água. O primeiro objeto flutua na água, com apenas uma parte do seu volume submerso. Entretanto, quando o segundo objeto é inserido, ele submerge completamente. As respectivas pressões exercidas pela água no fundo do aquário em cada um dos casos são denotadas por P₁ e P₂.

As comparações entre P₁ , P₂ e P são:

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,

Frequentemente esses drones são usados para medir a temperatura da água (T ) em função da profundidade ( d ), a partir da superfície ( d = 0 ), como no caso ilustrado no gráfico a seguir (dados adaptados).


Considere que a densidade da água é ρ = 1000³ kg/m e constante para todas as profundidades medidas pelo drone. Qual é a diferença de pressão hidrostática entre a superfície e uma profundidade para a qual a temperatura da água é o T =19^o C?

Em uma pescaria é utilizada uma linha com boia e anzol. Inicialmente, na posição de espera, a linha acima da boia mantém-se frouxa e a boia flutua, ficando com 1/3 do seu volume submerso (figura 1). Quando o peixe é fisgado, a boia é puxada, ficando totalmente submersa e momentaneamente parada; simultaneamente, a linha que a une ao anzol fica esticada verticalmente (figura 2). A parte superior da linha, acima da boia, mantém-se frouxa. Nessa situação, quanto vale o módulo da tensão da linha que une a boia ao anzol? Despreze as massas da linha e do anzol, bem como o atrito viscoso com a água.

Um conceito importante que surge no estudo dos fluidos é o conceito de pressão. Com relação a ele, considere as seguintes afirmativas:

1. A pressão atmosférica ao nível do mar a 0 °C vale 1 atm.

2. Um processo termodinâmico que ocorra sujeito a uma pressão constante é chamado isobárico.

3. A pressão exercida por um líquido num dado ponto aumenta à medida que a profundidade desse ponto aumenta.

4. No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de pressão é o pascal (Pa).

Assinale a alternativa correta.

Leia a notícia a seguir.

"Faltando 25 dias para encerrar 2017, o Parque Nacional do Iguaçu (PNI) já celebra o melhor ano de visitação. O atrativo atingiu hoje, 06, às 10h30min, o número recorde de visitações. A marca superada é referente ao maior registro anual de todos os tempos, que foi de 1.642.093 visitantes, obtido durante o ano de 2015. A procura dos turistas pelo PNI, se deve em grande parte pelo belo cenário das Cataratas que têm um fluxo médio de 1.500 metros cúbicos por segundo. Dado: densidade da água 10³ kg/m³." 

Considerando as informações presentes no texto, qual é, aproximadamente, a quantidade de massa de água que fluiu por um dia? 

A figura I representa um corpo metálico maciço, suspenso no ar por um dinamômetro, que registra o valor 16 N.

A figura II representa o mesmo corpo totalmente submerso na água, e o dinamômetro registra 14 N.

Desprezando o empuxo do ar e considerando a densidade da água ρa = 1,0x10³ kg/m³ e a aceleração da gravidade g=10 m/s², o volume e a densidade do corpo são, respectivamente,

Uma caixa d’água a 5 m de altura do solo é conectada a duas torneiras idênticas, ambas à mesma altura do solo. A torneira 1 é conectada ao fundo da caixa por um cano de 25 mm de diâmetro, e a torneira 2 é alimentada da mesma forma, mas por um cano de 40 mm. É correto afirmar que a pressão da água

Um certo paralelepípedo possui o volume de 1,0l e é feito de material com densidade de valor 1500 kg/m³ . Este paralelepípedo é colocado sobre uma balança e todo este sistema é colocado em um tanque com água, de modo que o paralelepípedo fique com metade de seu volume submerso.

Considerando que a área da base do paralelepípedo ocupe toda a área da balança, assinale a alternativa que corresponde ao peso do paralelepípedo medido pela balança.

Considere a seguinte figura:

Fonte: http://www.aerospaceweb.org/question/atmosphere/q0291.shtml

A cena resume, fotograficamente, o momento mais marcante do filme “2001, uma Odisseia no Espaço”, de Stanley Kubrick. É o momento em que o astronauta David Bowman entra na nave-mãe (nave esférica maior) após acoplar, por avizinhamento, seu módulo de voo (nave esférica menor). A cena mostra o astronauta prestes a entrar na nave sem o capacete característico do traje espacial. A cena de entrada dura menos de 10 segundos. É correto afirmar que o astronauta, caso esse fosse um acontecimento real,

Em uma sala de aula, um professor de física realiza o seguinte experimento: enrola um pedaço de papel na forma de um canudo e o coloca atravessando um orifício feito na parte superior de uma garrafa plástica, transparente, vazia e sem tampa, como ilustrado na figura. Em seguida, ateia fogo na extremidade do canudo que está do lado de fora da garrafa. O que se observa como resultado é que a fumaça do lado de fora da garrafa movimenta-se para cima, enquanto, na outra extremidade do canudo, do lado de dentro da garrafa, a fumaça flui para baixo (figura).

Um estudante, que acompanha o experimento, faz as seguintes afirmações:

I. A fumaça, independentemente de estar do lado de fora ou de dentro da garrafa, possui densidade menor que a do ar atmosférico que a envolve.

II. A fumaça do lado de dentro da garrafa desce, porque o ar atmosférico que entra pela abertura superior da garrafa sem tampa a arrasta para baixo.

III. A fumaça do lado de dentro da garrafa desce por estar em temperatura próxima à do ambiente e, por ser uma suspensão de partículas, possui maior densidade que o ar atmosférico.

Em relação às afirmações acima, marque V para as verdadeiras e F para as falsas e assinale a alternativa correta.

Em um recipiente contendo um líquido de densidade µ encontram-se imersos três corpos, conforme demonstrado na figura.


Sabendo que todo corpo imerso em um líquido fica sujeito a uma força E (empuxo) que se opõe a seu próprio peso, assinale a alternativa CORRETA.

Em uma indústria, encontram-se quatro tanques cilíndricos abertos superiormente. Os diâmetros dos tanques e as suas respectivas alturas estão especificados na tabela:

Os tanques P e Q estão cheios completamente de água, enquanto os tanques R e S estão completamente cheios de óleo. Sabendo-se que a densidade do óleo é 80% da densidade da água, a pressão é maior no fundo do tanque

No processo de respiração, o ar flui para dentro e para fora dos pulmões devido às diferenças de pressão, de modo que, quando não há fluxo de ar, a pressão no interior dos alvéolos é igual à pressão atmosférica. Na inspiração, o volume da cavidade torácica aumenta, reduzindo a pressão alveolar de um valor próximo ao de uma coluna de 2,0 cm de H₂O (água). Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s² e a massa específica da água igual a 1,0 × 10³ kg/m³ , a variação da pressão hidrostática correspondente a uma coluna de 2,0 cm de H₂O é

Um cilindro contém um gás em baixa densidade, que podemos considerar como gás ideal. Através de um pequeno orifício no cilindro ocorre escoamento de gás para o meio externo. Suponha que um reservatório térmico em contato com o cilindro mantém constante a temperatura do gás. Sendo (P,V) e (P',V') os pares pressão-volume do gás no início e no fim deste processo onde a massa final do gás no cilindro passou a ser metade da inicial podemos dizer que: