Questões Militares Sobre hidrostática em física

Uma garrafa pet de dois litros totalmente vazia e devidamente vedada encontra‐se 100% flutuando em água numa caixa d’água. Considere a massa específica da água na caixa d’água igual a 1 g/cm³ , g = 10 m/s² e desconsidere o peso da garrafa. Calcule a intensidade do empuxo sobre a garrafa vazia, e com V = 1.500 ml em seu interior, ambas totalmente submersas em água.

Uma embarcação de massa total m navega em água doce (rio) e também em água salgada (mar). Em certa viagem, uma carga foi removida da embarcação a fim de manter constante seu volume submerso, quando da mudança do meio líquido em que navegava. Considere d_m e d_r as densidades da água do mar e do rio, respectivamente. Qual a expressão matemática para a massa da carga removida e o sentido da navegação?

Um iceberg com densidade uniforme tem sua secção reta na forma de um triângulo isósceles, sendo a base maior (lado flutuante) paralela à superfície da água do mar, e medindo o dobro da altura H (ver figura). Considerando a massa específica do gelo igual a 90% da massa específica da água do mar, a razão h/H , é:

Na figura, temos a representação de uma prensa hidráulica em equilíbrio, com seus êmbolos nivelados. A carga P tem peso de módulo 220 newtons e está apoiada sobre um êmbolo de área igual a 100 cm² . A carga Q esta apoiada no outro êmbolo cuja área é de 50,0 cm² . Sendo g=10,0 m/s² , a massa, em gramas, da carga Q, é:

Observe a figura a seguir. 

                                     

A figura acima mostra um bloco de madeira preso a uma mola que tem sua outra extremidade presa ao fundo de um tanque cheio d'água. Estando o sistema em equilíbrio estático, verifica-se que a força que a mola faz sobre o fundo do tanque é de 2,0N, vertical para cima. Considere que a massa e o volume da mola são desprezíveis. Agora, suponha que toda água seja retirada lentamente do tanque, e que ao final, o bloco permaneça em repouso sobre a mola. Com base nos dados apresentados, qual o módulo e o sentido da força vertical que a mola fará sobre o fundo do tanque? 

Dados: ρ_água=1.0 .10³ kg/m³ ; ρ_madeira= 0,8 .10³ kg/m³ ; g = 10m/s² . 

Uma barra com peso de 20N, cuja massa não é uniformemente distribuída, está em equilíbrio dentro de um recipiente com água, como mostrado na figura dada. O apoio apenas oferece reação na vertical. O volume da barra é igual a 500 cm³. Considerando g = 10 m/s², a massa específica da água igual a 10³ kg/m³ e que o centro de gravidade da barra está a 30 cm da extremidade apoiada, o comprimento da barra é igual a

Uma pequena bolha de gás metano se formou no fundo do mar, a 10,0 m de profundidade, e sobe aumentando seu volume à temperatura constante de 20,0˚C. Pouco antes de se desintegrar na superfície, à pressão atmosférica, a densidade da bolha era de 0,600 kg/m³ . Considere o metano um gás ideal e despreze os efeitos de tensão superficial. A densidade da bolha, em kg/m³ , logo após se formar, é de aproximadamente

Dados: 1 atm ≈ 1,00×10⁵ N/m² ;

densidade da água do mar ≈ 1,03×10³ kg/m³ .

Uma pessoa de massa corporal igual a 75,0 kg flutua completamente submersa em um lago de densidade absoluta 1,50 10³ kg/m³ . Ao sair do lago, essa mesma pessoa estará imersa em ar na temperatura de 20°C, à pressão atmosférica (1 atm), e sofrerá uma força de empuxo, em newtons, de

Dado: densidade do ar (1 atm, 20°C) = 1,20 kg/m³ .

Uma boia encarnada homogênea flutua em um lago de água doce, considerada pura, com metade de seu volume submerso. Quando transferida para uma determinada região de água salgada, a mesma boia passa a flutuar com 48% de seu volume submerso. Qual é, então, a salinidade dessa água? Considere a densidade da água pura como 1,000 kg/L e que a adição de sal não altera o volume da solução.

Um sistema de transferência de água por meio de tubulações localizadas embaixo dos tanques estabilizou com diferença de nível entre os dois tanques, conforme a figura abaixo. O tanque número 1 é aberto para a atmosfera e o tanque número dois não.

Considere a densidade da água ρ = 1 x 10³ kg/m³ , a pressão atmosférica Patm = 1 x 10⁵ Pa e aceleração da gravidade g = 10 m/s² . Nessa condição, um manômetro instalado no tanque #2, na posição indicada na figura, deverá marcar o seguinte valor de pressão:

Sabe-se que um torpedo pesado, de massa 1300Kg, é lançado de um submarino submerso a 105 metros de profundidade, atingindo um valor de velocidade de cruzeiro conforme o gráfico de velocidade(em nós) versus tempo(em segundos) apresentado na figura acima. Sendo assim, assinale a opção que corresponde ao valor do impulso aplicado sobre o torpedo para que ele atinja sua velocidade de cruzeiro. 

Dados:

- 1 nó = milha náutica/hora = 1852m/h

- O Arrasto Hidrodinâmico ocasionado pelo fluxo turbulento da água no corpo do torpedo é desprezível. 

Dois cilindros são feitos do mesmo material, sendo que o raio da base do primeiro cilindro é de 10cm e sua altura é de 5cm, enquanto, para o segundo cilindro, o raio da base é de 5cm e sua altura é de 10cm. O primeiro cilindro flutua com 50% de seu volume submerso num tanque com um liquido de densidade d₁, e o segundo cilindro flutua com 75% de seu volume submerso num tanque com um liquido de densidade d_2. Então, a razão d₁/d₂ é :

Uma balança encontra-se equilibrada tendo, sobre seu prato direito, um recipiente contendo inicialmente apenas água. Um cubo sólido e uniforme, de volume 5,0 cm³, peso 0,2 N e pendurado por um fio fino é , então, lentamente mergulhado na água até que fique totalmente submerso. Sabendo que o cubo não toca o fundo do recipiente, a balança estará equilibrada se for acrescentado um contrapeso, em newtons, igual a

Dados: g=10 m/s²; massa especifica da água = 1,0 g/cm³.

Uma esfera, de peso P newtons e massa específica μ, está presa ao fundo de um recipiente por meio de um fio ligado a um dinamômetro D, de massas desprezíveis. A esfera encontra-se totalmente submersa em água de massa específica μ_agua = 2μ, conforme a figura. Nessas condições, a leitura do dinamômetro em função do peso P é dada por

Dois reservatórios cilíndricos de mesmas dimensões, altura H e raio R, estão cheios, contendo um mesmo liquido de densidade ρ. Na parede lateral do primeiro cilindro, há um pequeno orifício localizado a uma distância h₁ do topo do cilindro e, por esse orifício, o líquido escapa, pela ação da gravidade, com velocidade v*. Na parede lateral do segundo cilindro, há um pequeno orifício, similar ao anterior,localizado a uma distância h₂ do topo e por onde o líquido escapa, pela ação da gravidade, com velocidade v₂=2v₁. Então h₂/h₁ é igual a: 

Em um sistema S de vasos comunicantes formado por duas colunas cilíndricas iguais, cada uma de capacidade 500 ml, ligadas inferiormente por um tubo de volume desprezível, são realizados experimentos com líquidos A, B, C e D, de densidades respectivamente iguais a 1,0 g/cm³, 0.9 g/cm3, 0.6 g/cm³ e 0.5 g/cm³. Em cada experimento, e usado um par de líquidos, e 200ml de cada um desses dois líquidos utilizados são colocados no sistema S, de forma que fiquem em equilíbrio e que uma das colunas contenha apenas um dos líquidos. Se os pares usados nesses experimentos são (A,B), (A,C), (B,C), (B,D) e (C,D), a coluna de líquido mais alta entre as 10 formadas aparece quando se usa o par:

   Uma corda ideal AB e uma mola ideal M sustentam, em equilíbrio, uma esfera maciça homogênea de densidade ρ e volume V através da corda ideal BC, sendo que a esfera encontra-se imersa em um recipiente entre os líquidos imiscíveis 1 e 2 de densidade ρ₁ e ρ₂ , respectivamente, conforme figura abaixo. Na posição de equilíbrio observa-se que 60% do volume da esfera está contido no líquido 1 e 40% no líquido 2. Considerando o módulo da aceleração da gravidade igual a g, a intensidade da força de tração na corda AB é    Dados: sen60° = cos30° =  sen30° = cos60°=

Um elevador hidráulico de um posto de gasolina é acionado por um pequeno êmbolo de área igual a 4· 10^-4 m². O automóvel a ser elevado tem peso de 2·10⁴ N e está sobre o êmbolo maior de área 0,16 m². A intensidade mínima da força que deve ser aplicada ao êmbolo menor para conseguir elevar o automóvel é de

Considerando g = 10m/s², é correto afirmar que o enunciado acima descreve de forma sintética o Princípio de

Uma carga de brita está dentro de um bote que flutua em uma piscina. Em seguida, a brita é despejada na piscina.

Com base nessa situação, são feitas duas afirmativas:

I. O empuxo da água sobre o bote carregado com a brita é maior que a soma do peso do bote com o da brita.

II. Após despejar a brita, o nível da água da piscina aumenta.

Nessa situação, é CORRETO afirmar que