Questões Militares Sobre hidrostática em física

Uma esfera homogênea, rígida, de densidade µ₁ e de volume V se encontra apoiada e em equilíbrio na superfície inferior de um recipiente, como mostra a figura 1. Nesta situação a superfície inferior exerce uma força N₁ sobre a esfera.

A partir dessa condição, o recipiente vai sendo preenchido lentamente por um líquido de densidade µ, de tal forma que esse líquido esteja sempre em equilíbrio hidrostático. Num determinado momento, a situação de equilíbrio do sistema, no qual a esfera apresenta metade de seu volume submerso, é mostrada na figura 2.

Quando o recipiente é totalmente preenchido pelo líquido, o sistema líquido-esfera se encontra em uma nova condição de equilíbrio com a esfera apoiada na superfície superior do recipiente (figura 3), que exerce uma força de reação normal N₂ sobre a esfera.

Nessas condições, a razão é dada por

Da conhecida experiência de Torricelli originou-se o Barômetro de mercúrio, que por sua vez foi usado para determinar a atmosfera padrão, ao nível do mar, ou seja, 1 atm = 760 mmHg.

Sabendo que a densidade do mercúrio é 13,6 g/cm³ e que em um outro barômetro foi utilizado um óleo com densidade de 0,76 g/cm³ , a altura indicada por esse novo barômetro, ao nível do mar, será de ____ metros.

Na distribuição de água potável em uma cidade, utiliza-se um grande reservatório situado em um local elevado, e deste reservatório saem os canos que estão ligados às caixas d’água das residências em níveis abaixo deste. Esta forma de distribuição é explicada pelo princípio de __________ ou dos vasos comunicantes.

Uma esfera de aço maciça, completamente mergulhada na água, está dependurada por um dinamômetro, conforme indica a figura. O volume da esfera é igual a 10 cm³ e o dinamômetro indica um valor igual a 25 N. Admitindo que a densidade da água e o módulo do vetor aceleração da gravidade valham, respectivamente, 1g/cm³ e 10 m/s² e, desprezando o empuxo do ar, o peso da esfera, em N, vale:

Uma prensa hidráulica possui ramos com áreas iguais a 15 cm² e 60 cm² . Se aplicarmos uma força de intensidade F₁=8N sobre o êmbolo de menor área, a força transmitida ao êmbolo de maior área será: