A figura ilustra dois recipientes, I e II, cheios d'água e d...

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Ano: 2015 Banca: CECIERJ Órgão: CEDERJ Prova: CECIERJ - 2015 - CEDERJ - Vestibular |
Q582478 Física
A figura ilustra dois recipientes, I e II, cheios d'água e dispostos sobre um mesa horizontal. Assinale a alternativa que representa a relação entre as pressões, pI e pII, da água no fundo dos dois recipientes I e II,respectivamente; e a relação entre as intensidades das forças FI e FII, que a água exerce no fundo de cada recipiente I e II, respectivamente.
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Sabendo que a pressão é escrita da forma p = F / A (1)

A única força atuante em ambos os sistemas é a força peso, logo F = P; F = m.g (2)

Substituido a (2) em (1): p = m.g / A (3)

Lembrando que densidade de um líquido é d = m / V; isolando a massa, temos: m = d.V. (4)

E que o volume entende-se por: V = A.h (5)

Concluindo assim, que substituindo (5) em (4): m = d. A. h (6)

Logo, substituindo (6) na equação (3): p = d. A. h. g / A

Simplifica-se as Areas (corta) e a equação final será: p = d.h.g

Ou seja, a pressão dependerá da densidade do líquido, da altura da coluna d'água e da força gravitacional sobre ele. Como na questão temos o mesmo líquido (densidade igual), mesma altura da coluna do líquido (os recipientes estão no mesmo nível) e ambos sobre a mesma mesa horizontal conclui-se que a pressão dos dois recipientes são iguais.

 

Quanto a força, como dito anteriormente a única exercida no sistema é a força Peso. Logo, voltando à equação (6) e substituindo na equação (2), temos: F = d. A. h. g.

Observando que a densidade (d), altura (h) e a força da gravidade (g) é a mesma; e que apenas a Área da base que diferente entre os dois recipientes. Sendo a Área da base do II maior que a de I. Logo, pela expressão ser diretamente proporcional, quanto maior a área, maior a força. Sendo assim FI < FII, por esta ter área maior.

 

Resposta: Letra C



Legenda:
p = pressão
F= força
A = área
d = densidade
V = volume|
h = altura do líquido
g = força da gravidade
m = massa

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