lista_hidrostA_tica

NOME: _____________________ N° ___ TURMA: ___ DATA: ___/___/ 2008.
1) Ache a densidade absoluta, em g/cm3, de um corpo de forma cúbica com aresta
10cm e massa 2kg.
2) O corpo com a forma de paralelepípedo indicado na figura tem massa de 6 kg.
Determine sua densidade absoluta em g/cm3.
3) A densidade de um corpo é de 1,8 g/cm3 e seu volume é de 10 cm3. Determine a
massa desse corpo.
4) Um corpo de massa 4 kg tem densidade absoluta de 5g/cm3. Determine seu volume
em cm3.
5) A densidade de uma determinada substancia é de 1,25 g/cm3. Um cubo maciço,
homogêneo, feito dessa substancia, tem aresta de 2 cm e esta num local de aceleração da
gravidade igual a 980 cm/s2. Calcule, em unidades do Sistema Internacional, a massa do
cubo e seu peso.
6) Em um processo industrial de eletrodeposição de estanho, produz-se uma película
de 1,0 . 10-4m de espessura. Quantos metros quadrados podem ser cobertos com 1,46kg
de estanho, cuja massa especifica é 7,30 . 103 kg/m3?
7) Um cilindro de ferro, vazio internamente, tem raio externo de 4cm e raio interno de
2cm. Sabendo que o comprimento do cilindro é de 10 cm e a densidade absoluta do
ferroe 7,8 g/cm3, calcule a massa do cilindro. Adote π=3,1.
8) Misturam-se dois líquidos, A e B. O líquido A tem volume de 120 cm3 e densidade
absoluta 0,78 g/cm3. O líquido B tem 200cm3 e densidade absoluta 0,56 g/cm3.
Determine em g/cm3a densidade da mistura.
9) Determine, em N/m2, a pressão média exercida por um prédio de 300t e base de
200m2 nos seus pontos de contato com o solo. Adote g = 10m/s2.
10) Uma bailarina de massa 50kg apóia-se na extremidade de um pé. A superfície de
contato entre o pé da bailarina e o chão tem uma área de 4cm2. Dado g = 10m/s2,
determine em N/m2 a pressão exercida pelo pé da bailarina.
11) Um bloco de mármore de dimensões 0,5 m x 0,5 m x 2 m se apóia sobre um plano
horizontal com sua face quadrada. Calcule a pressão exercida sobre sua face de apoio,
sabendo que a massa específica do mármore é 2,8 g/cm3 e g = 10m/s2.
12) Uma placa retangular de vidro medindo 1m de largura por 2,5m de comprimento
esta imersa em um liquido, numa região onde a pressão é de 10 N/m2 em todos os
pontos da placa. Qual é, em newtons, a intensidade da força que atua sobre essa face da
placa?
13) Quando o vento alcança a velocidade de 45 m/s nas grandes tempestades, exerce
pressão de aproximadamente 28 N/cm2. Determine a força que ele exerce sobre um
muro de 10 m de comprimento por 2m de altura, colocado perpendicularmente à direção
do vento.
14) Considere uma caneta de peso 0,08 N e:
Secção da base = 0,5cm2
Secção da ponta = 0,20 mm2
Comprimento = 10 cm
Largura da base longitudinal de apoio = 0,2mm
Determine a pressão exercida pela caneta em cada um dos três casos indicados na
figura.
15) Quatro cubos metálicos homogêneos e iguais, de aresta 10-1, acham-se dispostos
sobre um plano, conforme indica a figura
Sabe-se que a pressão aplicada pelo conjunto sobre o plano é 104N/m2 e g = 10m/s2.
Calcule a densidade dos cubos.
16) Um cubo oco de alumínio apresenta 100g de massa e volume de 50 cm3. O volume
da parte vazia é 10cm3. Calcule a densidade do cubo e a massa especifica do alumínio.
17) Calcule a pressão que a força F de intensidade 12 N, indicada na figura, exerce
sobre a área S = 8 cm2.
18) Calcule a pressão e a força no fundo dos recipientes indicados nas figuras. Adote g
= 10 m/s2.
19) Um depósito de água possui no fundo uma válvula de 6cm de diâmetro. A válvula
abre-se sob ação da água quando esta atinge 1,8m acima do nível da água 103kg/m3 e a
aceleração local da gravidade 10m/s2, calcule a força necessária para abrir a válvula.
20) (Efei-MG) As dimensões de uma piscina de fundo plano horizontal de um clube
social são: L = 25m de comprimento e ℓ = 10m de largura. Sabe-se que a água que a
enche exerce uma força F = 4,5 . 106 N no seu fundo. Determine a profundidade dessa
piscina.
Dados: μ = 1,00 g/cm3 (densidade da água);
g = 10,0 m/s2 (intensidade do campo gravitacional)
21) (EEM-SP)Dispõe-se de dois recipientes cilíndricos: um de diâmetro D1 = 0,60 m e
outro de diâmetro D2 = 0,40m, ambos com altura suficiente para conter 150 L de óleo.
Sabe-se que o fundo dos recipientes é frágil e por isso deve-se armazenar o óleo no
cilindro que oferecer a menor pressão hidrostática no fundo.
a) Qual dos recipientes deve ser utilizado? Por que?
b) Sabendo-se que μóleo=0,8g/cm3, qual será a menor pressão possível no fundo?
Adotar nos cálculos o valor g = 10m/s2.
22) Ache a pressão exercida pelos líquidos no fundo do recipiente indicado na figura.
23) Colocam-se três líquidos não miscíveis no interior de um vaso cilíndrico. O
volume e a densidade de cada liquido são: 0,6ℓ, 1,2g/cm3; 1,4ℓ, 0,8g/cm3 e 0,90ℓ,
0,7g/cm3. Qual a intensidade da força total que age sobre o fundo do recipiente?
Despreze a pressão atmosférica.
24) Determine a pressão suportada por um corpo situado 12m abaixo da superfície da
água do mar, num local onde g = 10m/s2. dados: μágua do mar = 1,03g/cm3 e patm = 105
N/m2.
25) A figura mostra um recipiente contendo álcool e dois pontos, A e B, cuja diferença
de cotas é igual a 15cm. Sabendo que a pressão no ponto B é igual a 1,04 . 105N/m2, g =
10m/s2 e μálcool=0,8g/cm3, calcule a pressão no ponto A.
26) Um oceanógrafo construiu um aparelho para medir profundidades no mar. Sabe-se
que o aparelho suporta uma pressão até 2 . 106 N/m2. Qual a máxima profundidade que
o aparelho pode medir? São dados: pressão atmosférica patm = 105N/m2; massa
específica da água do mar, μ = 1030 kg/m3; aceleração da gravidade g = 9,8m/s2.
27) Sabe-se que uma colu8na de água de 10m de altura exerce uma pressão de 1,0 atm,
isto é, a pressão atmosférica é de 1,0atm. O gráfico abaixo indica a pressão absoluta nos
pontos de uma piscina cheia d’água em função da profundidade do ponto considerado,
em relação à superfície livre exposta à atmosfera.
28) Um submarino encalhou a 40m de profundidade. A tampa da escotilha tem área de
2m2. Que força é preciso exercer para abri-la? Dados: densidade da água do mar igual a
1,03 . 103 kg/m3, patm = 105 N/m2 e g = 10 m/s2.
29) O recipiente indicado na figura contém água e óleo. Sabendo que a pressão
absoluta no fundo do recipiente é de 1,038 . 105N/cm2, μóleo = 0,8 g/cm3, μh20 = 1 g/cm3,
patm = 1,0 . 105N/m2 e g = 10 m/s2 , calcule a altura x da coluna de água.
30) No esquema, X e Y são dois líquidos não miscíveis e homogêneos contidos em um
sistema de vasos comunicantes em equilíbrio hidrostático. Sabendo que a densidade
absoluta do liquido X é de 0,9g/cm3, determine a densidade absoluta do liquido Y.
31) em um local de pressão atmosférica normal e com g = 10 m/s2, são colocados num
tubo em U, aberto nas extremidades, mercúrio e um liquido L não miscível.
A coluna de mercúrio h acima da superfície de separação dos dois líquidos, em um dos
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ramos, é da coluna do liquido L no outro ramo. Sabendo que a massa específica do
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mercúrio vale 13,6 g/cm3, calcule a massa especifica do liquido L.
32) O tubo em U da figura contém mercúrio, água e óleo de densidades dhg =
13,6g/cm3, dágua = 1g/cm3e dóleo = 0,8g/cm3.
33) Os êmbolos da prensa hidráulica da figura tem áreas SA=4cm2 e SB = 120cm2.
Sobre o êmbolo menor aplica-se a força de intensidade F1 = 40N que mantém em
equilíbrio o homem sobre o êmbolo B. Calcule o peso do homem.
34) Uma prensa hidráulica eleva um corpo de 4000N sobre o êmbolo maior, de
1600cm2 de área, quando uma força de 80 N é aplicada no êmbolo menor. Calcule a
área do embolo menor.
35) Com uma prensa hidráulica se que equilibrar um corpo de massa 5000kg sobre o
pistão maior com um corpo de massa 200kg sobre o pistão menor. Qual deve ser a razão
entre os dois pistões?
36) A figura representa um dentista erguendo a paciente que se encontra na cadeira. O
peso da paciente é 800N e a cadeira esta apoiada num pistão cuja área é de 500cm2.
Sabendo que a área do pedal que aciona a cadeira é 30cm2, determine a intensidade da
força que o dentista esta exercendo.
37) (Vunesp-SP) Na figura temos o esquema de uma prensa hidráulica (com três
ramos), em que a compressibilidade do liquido é desprezível.
As áreas das secções transversais dos tubos verticais 1, 2 e 3 são A1, A2 e A3, com A2 =
2 A1 e A3 = 1,5 A2. Colocando-se uma massa m1 = 200 kg sobre o pistão do tubo 1,
quais deverão ser as massas colocadas nos pistões dos tubos 2 e 3 para o sistema
permanecer em equilíbrio na posição indicada?
38) (Fuvest-SP) A figura a seguir ilustra um tubo cilíndrico em U, de 4,0cm de
diâmetro, fechado em uma de suas extremidades por uma rolha que, para ser removida,
requer a aplicação de uma força mínima de 6,28 N. Dados: densidade da água = 1g/cm3
= 103kg/m3, g = 10m/s2 e pressão atmosférica = 105N/m2.
a) Qual é a pressão total exercida no fundo do tubo?
b) Qual a altura H da água que deve ser acionada no tubo para remover a rolha?
c) Reduzindo-se o diâmetro do tubo da esquerda à metade, como varia a
quantidade de água a ser acionada?
39) (UA-AM) Coloca-se, dentro de um tanque com água de densidade 1,0g/cm3, um
corpo de 500g de massa e 1000 ml de volume, que fica flutuando à superfície com
metade de seu volume imerso. Qual a intensidade, em N(newtons), do empuxo aplicado
pela água sobre o corpo? Adote g = 10m/s2.
40) Um iceberg de forma cúbica flutua com altura emersa de 1 metro. Determine a
altura da parte submersa, sabendo que a densidade absoluta do gelo é de 0,9g/cm3 e a
densidade da água salgada é de 1,01g/cm3.
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do seu volume emerso.
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Calcule a densidade do material de que é feita a esfera. Adote μ=1 g/cm3.
41) Uma esfera maciça e homogênea flutua na água com
42) (FAAP-SP) Um cubo maciço de madeira com lado de comprimento L = 0,5 m
flutua em água, conservando duas faces horizontais. Calcule a altura da parte submersa
do cubo. Dados μm = massa especifica da madeira = 7,0 . 102 kg/m3 e μa = massa
especifica da água = 1,0 . 103kg/m3.
43) (FEI-SP) Um sólido flutua na água (massa especifica 1,00 g/cm3) com 60% de seu
volume imerso. Calcule a porcentagem do volume do sólido que fica emerso quando
colocado num liquido de massa especifica 0,8 g/cm3.
44) (PUC-MG) Dois corpos de densidade diferentes mas de mesmo formato são
colocados dentro de um recipiente contendo um liquido e, depois de algum tempo,
assumem a posição descrita na figura. Sabendo que o corpo indicado pela letra A tem
massa de 320g e ocupa um volume de 400cm3, determine a densidade do corpo B.
45) Uma esfera de densidade absoluta x flutua entre os líquidos A e B de densidade
absolutas dA = 0,7 g/cm3 e dB = 0,9g/cm3, conforme indica a figura. A superfície de
separação dos líquidos passa pelo centro da esfera. Calcule x.
46) Dentro de um vaso aberto são colocados 2 kg de água. A seguir coloca-se dentro
do liquido um pequeno corpo de 500g de massa e de 50cm3 de volume, suspenso por
um fio, conforme indicado na figura. Calcule a intensidade da tração no fio.
47) Um estudante quer conhecer o volume de um corpo irregular de uma liga
desconhecida cuja massa é igual a 0,45kg. Para alcançar o objetivo, o estudante faz a
montagem da figura.
48) Um balão para estudo atmosférico tem massa 50kg (incluindo o gás), volume de
110 m3 e está preso à terra por meio de uma corda. Na ausência de vento, a corda
permanece esticada e vertical. Considerando a densidade do ar igual a 1,3 kg/m3 e g =
10m/s2, calcule a intensidade da tração sobre a corda.
49) (Esal-MG) Uma esfera cujo volume é de 200cm3, feita de uma material cuja
densidade é de 0,8 g/cm3, é totalmente mergulhada em um tanque cheio de água
(densidade 1 g/cm3) de profundidade 10m e abandonada a seguir. Considerando g =
10m/s2 e po = 105 N/m2, calcule:
a) a pressão que a esfera suporta no fundo do tanque;
b) o módulo, a direção e o sentido da aceleração adquirida pela esfera ;
c) a velocidade da esfera quando atinge a superfície da água;
d) o tempo que a esfera gastara para atingir a superfície da água.
50) (Faap-SP) Um corpo com massa m = 2,0kg está em repouso, suspenso por um fio,
e encontra-se totalmente imerso em um liquido. A força de tração no fio tem intensidade
T = 16 N. Calcule a aceleração adquirida pelo corpo imediatamente após um operador
cortar o fio. Adote g = 10m/s2.
51) (UFV-MG) Um bloco cúbico (aresta = 10 cm), suspenso por uma corda presa à
extremidade de uma haste rígida, esta mergulhado em água (massa especifica =
1,0g/cm3). Com a haste apoiada num cutelo, o sistema mantém-se em equilíbrio pela
ação de uma força F (módulo = 25N) aplicada na outra extremidade, conforme a figura.
Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, desenvolva as questões abaixo:
a) Represente as forças que atuam sobre o bloco.
b) Ache o empuxo sobre o bloco
c) Calcule o peso do bloco
d) Determine a massa especifica do bloco.
52) (Fuvest-SP) Numa experiência de laboratório, os alunos observaram que uma bola
de massa especial afundava na água. Arquimedes, um aluno criativo, pos sal na água e
viu que a bola flutuou. Já Ulisses conseguiu o mesmo efeito modelando a massa sobe a
forma de barquinho. Explique com argumentos de Física, os efeitos observados por
Arquimedes e por Ulisses.