UNIDADE 07

PRINCÍPIO DE PASCAL
TEOREMA DE ARQUIMEDES
01) UTFPR- Em um posto de gasolina, o
elevador hidráulico é acionado através de um
cilindro de área 6.10–5 m2, que para elevar um
microônibus exerce uma força mínima de 200 N.
Considerando que o cilindro oposto tem área
12.10–3 m2, analise se as proposições a seguir são
falsas ou verdadeiras. (Considere g = 10 m/s2)
( ) A massa do microônibus é de 4 toneladas.
( ) O elevador hidráulico funciona segundo o
Princípio de Arquimedes.
( ) Se o microônibus for deslocado 3 cm para
cima, o êmbolo menor deslocar-se-á 6m para
baixo.
( ) Quando o êmbolo menor acrescenta pressão a
um ponto do líquido em equilíbrio, essa pressão
será transmitida para todos os pontos do líquido,
inclusive às paredes do recipiente.
A seqüência correta será:
a) F – V – F – F
b) V – F – V – F
c) F – F – F – V
d) V – V – F – V
e) V – F – V – V
02) UTFPR- Um dinamômetro é construído com
uma mola de constante elástica igual a 100 N/m.
Ao se pendurar um objeto metálico, a mola se
distende 30 cm em relação à sua posição de
equilíbrio e ao se mergulhar o objeto em água, a
mola se contrai 10 cm em relação à posição que
estava. Supondo g = 10 m/s2, a massa específica da
água igual a 1 g/cm3 e desprezando a massa
específica do ar, assinale a alternativa correta.
a) O objeto possui massa igual a 30 kg.
b) O volume do objeto é igual a 100 cm3.
c) O empuxo exercido sobre o objeto é igual a 20
N.
d) O peso aparente do objeto é igual a 10 N.
e) A densidade do objeto é igual a 3 g/cm3.
03) UEL- A massa de um corpo é de 60 g e seu
volume é de 100 cm3. Considere que esse corpo
esteja flutuando em equilíbrio na água. Qual é a
porcentagem de seu volume que ficará acima da
superfície da água? Considere a densidade da água
igual a 1 g/cm3.
a) 30%
b) 40%
c) 60%
d) 80%
e) 90%
04) UEM- Um corpo cuja forma é de um cilindro
reto com 4 m de altura e 1 m de raio é imerso na
água e flutua com metade de seu volume para fora
da água. Considere que a água tem uma densidade
de 1000kg/m3 e que a aceleração gravitacional é de
10,0 m/s2. O empuxo exercido pela água sobre o
cilindro é de
a) 4,0⋅104π N .
b) 3,0⋅102π N .
c) 2,0⋅102π N .
d) 2,0⋅104π N .
e) 1,0⋅104π N .
05) UEM- Uma esfera metálica oca flutua em
água, com 70% de seu volume submerso. A massa
específica do metal é 8,0 g/cm3, o volume externo
da esfera é 600 cm3 e a aceleração da gravidade
local pode ser adotada como 10,0 m/s2. Assinale V
ou F.
( V ) O volume de água deslocado é 420 cm3.
( F ) O empuxo sobre a esfera vale 42,0 N.
( F ) A massa da esfera é 4,8 Kg.
( V ) O volume da "casca esférica" é 52,5 cm3.
( V ) O volume da cavidade no interior da esfera
é 547,5 cm3.
( F ) Uma esfera metálica, mesmo sendo oca, não
pode flutuar em água.
( F ) O peso da esfera é 48,0 N.
06) PUCPR- A figura representa uma prensa
hidráulica.
Determine o módulo da força F aplicada no
êmbolo A, para que o sistema esteja em equilíbrio.
a) 800 N
b) 1600 N
c) 200 N
d) 3200 N
e) 8000 N
07) UEM- Para que um balão tripulado suba, é
necessário utilizar uma chama na abertura do balão
para que:
a) O ar de dentro do balão se concentre na parte de
cima, impulsionando o balão para cima.
b) Diminua a densidade do balão.
c) O empuxo diminua, permitindo que o balão
suba.
d) Aumente o peso do balão.
e) Diminua a pressão interna do balão.
08) UFPR- Em meados do ano de 2005, o mini
submarino russo Priz, em operações de
treinamento no Oceano Pacífico, ficou preso ao
cabo de fixação de uma antena usada para
monitorar o fundo do mar. A situação está
ilustrada na figura abaixo, onde A é a antena em
formato cilíndrico e B é a âncora que mantém o
conjunto fixo ao fundo do mar.
Com base nos conceitos de hidrostática, considere
as seguintes afirmativas:
I. Devido à pressão da água, a lateral do cilindro
está sujeita a forças que se cancelam aos pares.
II. As forças que atuam nas bases superior e
inferior do cilindro, devido às pressões da água,
não se cancelam aos pares.
III. A resultante de todas as forças causadas pelas
pressões que atuam no cilindro é a força de
empuxo.
IV. O empuxo depende da inclinação do eixo do
cilindro para uma mesma profundidade do seu
centro de massa.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I, II e III são
verdadeiras.
b) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
c) Somente a afirmativa I é verdadeira.
d) Somente a afirmativa IV é verdadeira.
e) As afirmativas I, II, III e IV são verdadeiras.
09) UFPR- Um navio teve seu casco avariado
após uma colisão com um iceberg. Felizmente, o
buraco aberto no casco devido à colisão estava
localizado um pouco acima do nível do mar, de
modo que o navio pôde seguir viagem sem
maiores problemas. Entretanto, ao entrar na foz de
um rio em uma cidade litorânea, o navio afundou.
Com base nos conceitos
de hidrostática, considere as seguintes afirmativas:
1. No mar, o navio continuou flutuando porque o
empuxo era maior que o peso da parte submersa
desse navio.
2. A densidade da água do mar é maior que a
densidade da água doce.
3. O peso de um iceberg que flutua no mar é igual
ao peso da água deslocada pela parte submersa do
iceberg.
Assinale a alternativa correta.
a) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
c) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
d) Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
10) UTFPR- Três corpos maciços de materiais
diferentes, mas de mesma forma e volume, flutuam
num mesmo líquido, conforme mostra a figura.
Assim, pode-se afirmar que:
a) O material do corpo A tem densidade maior do
que o do corpo C.
b) O empuxo sobre os três corpos é o mesmo.
c) O empuxo sobre os três corpos não depende da
densidade do líquido.
d) O empuxo é maior sobre o corpo C.
e) O empuxo sobre os três corpos não depende da
fração do volume que ficou submersa.
11) UTFPR- Ao mergulharmos totalmente um
corpo cilíndrico metálico, cuja densidade é
0,8g/cm3 dentro de um recipiente de vidro
contendo água no seu interior, podemos afirmar,
desprezando as forças de atrito, que:
a) o empuxo que atua no cilindro é menor que seu
peso.
b) o cilindro permanece em equilíbrio na posição
em que foi abandonado.
c) o cilindro sobe no interior do líquido com
movimento uniformemente acelerado.
d) o cilindro sobe no interior do líquido com
movimento uniforme.
e) o cilindro desce no interior do líquido com
movimento uniformemente acelerado.
12)UNIOESTE- Selecione a alternativa que
completa corretamente as lacunas das duas
afirmativas seguintes:
1) Para realizar a transformação de unidades de um
valor de massa específica expresso em g/cm3 para
um valor expresso em kg/m3, devemos multiplicar
o primeiro valor por ...... .
2) Um corpo, mergulhado na água e cuja massa
específica seja menor do que a massa específica da
água, ....................., devido ao princípio de
................... .
a) 1000; flutuará; Pascal.
b) 1000; afundará; Arquimedes.
c) 0,001; flutuará; Arquimedes.
d) 103; flutuará; Arquimedes.
e) 10-3; afundará; Arquimedes.
13) UTFPR- Um recipiente de vidro tem massa
igual a 100,0 g e quando cheio com água, de
densidade 1000 kg/m3, tem peso de 3,0 N. O
mesmo recipiente, cheio com mercúrio de
densidade 13600 kg/m3, terá peso, em N, igual a:
(Considere g = 10 m/s2).
a) 13,6.
b) 14,6.
c) 26,2.
d) 28,2.
e) 27,2.
14) UTFPR- Um bloco de madeira, abandonado
na superfície de um recipiente contendo água a
1oC, flutua com 2/3 do seu volume submerso.
Considerando desprezível a dilatação da madeira
quando o sistema é aquecido lentamente até 50oC,
é correto afirmar que o empuxo sofrido pelo bloco:
a) Aumenta e depois diminui.
b) Aumenta sempre.
c) Diminui sempre.
d) Diminui e depois aumenta.
e) Permanece sempre constante.
15) UEM- Em uma expedição para recolher do
fundo de um rio os tesouros de um naufrágio, foi
encontrada uma estatueta de uma determinada liga
de ouro com 5,00 kg de massa. Antes mesmo de se
retirar a estatueta do rio, mediu-se o seu peso na
água, com a estatueta em repouso. Para isso,
utilizou-se um dinamômetro que estava fora do rio.
Sua mola estava ligada à estatueta por um fio
inextensível.
Considere:
• densidade da liga = 20,00.103 kg/m3;
• densidade da água = 1,00.103 kg/m3;
• g = 10,00 m/s2;
• 1 kgf = 10 N.
Qual o valor lido no dinamômetro?
a) 5,90 kgf
b) 4,75 kgf
c) 5,00 kgf
d) 2,00 kgf
e) 10,00 kgf
16) UEM- Um carro fechado está em repouso em
uma garagem no estacionamento do subsolo de um
edifício. Inicia-se um temporal e começa a entrar
água no subsolo sem que seja possível a retirada
do carro. Analise os gráficos abaixo e assinale a
alternativa que pode representar a variação da
força normal sobre o carro com o crescimento do
nível de água. Considere que o único movimento
do carro, se houver, ocorre na direção vertical.
a)
b)
e)
17) UEM- Sobre os icebergs, sobre suas
características físicas e sobre sua ocorrência na
superfície da Terra, assinale a alternativa correta.
a) A flutuação desses enormes e pesados blocos de
gelo no oceano pode ser compreendida aplicandose as três leis relativas às órbitas dos planetas
formuladas por Kepler (1571-1630).
b) O empuxo sofrido pelo iceberg é igual ao peso
da parte submersa do iceberg.
c) Os icebergs são elementos típicos das paisagens
equatoriais do globo terrestre.
d) Os icebergs são formados pela própria água
salgada dos oceanos, quando a temperatura caipara
-2°C ou
-3°C.
e) A submersão incompleta (cerca de 90%) dos
icebergs na água do oceano se explica pela
diferença de densidade entre o gelo e a água do
oceano.
c)
d)
18) UTFPR- A densidade do gelo é menor que a
da água do mar. Isto explica, qualitativamente, o
fato de um iceberg flutuar no oceano. Apesar de
flutuar, parcela considerável do iceberg fica
submersa. Considerando que a densidade da água
do mar seja igual a 1,03 g/cm3 e que a densidade
do gelo seja igual a 0,92 g/cm3, é possível afirmar
que aproximadamente:
a) 3% do volume total do iceberg fica acima do
nível da água.
b) 35% do volume total do iceberg fica acima do
nível da água.
c) 45% do volume total do iceberg fica acima do
nível da água.
d) 21% do volume total do iceberg fica acima do
nível da água.
e) 11% do volume total do iceberg fica acima do
nível da água.
19) UEM- Em um recipiente contendo água, é
colocado um cubo de ferro de 1cm3 de volume.
Um outro cubo idêntico é colocado em outro
recipiente contento mercúrio. Sabendo-se que a
densidade do mercúrio é ρHg = 13,6 g/cm3, que a
densidade do ferro é ρFe = 7,8 g/cm3 e que a
densidade da água é ρH2O = 1,0 g/cm3, obtenha o
percentual do volume do cubo que fica para fora
de um dos dois líquidos e explique por que, no
outro líquido, o cubo submerge. Use g = 1000
cm/s2.
20) UEM- Assinale V ou F.
( V ) Os peixes que vivem nas profundezas do
mar não podem vir rapidamente à tona, senão
explodem.
( F ) A pressão exercida por um líquido no fundo
do recipiente que o contém depende do volume do
líquido.
( F ) Densidade relativa e massa específica são
grandezas equivalentes.
( V ) Massa específica e peso específico são
grandezas escalares distintas.
( V ) Se um corpo flutua em um líquido, então o
peso do corpo é necessariamente igual ao empuxo.
( F ) Um corpo imerso em um líquido sofre a
ação de um empuxo que é tanto maior quanto mais
profundo estiver o corpo.
( V ) O peso aparente de um corpo é
necessariamente menor do que o peso real do
corpo.
21) UEM- Um balão cheio de um certo gás tem
volume igual a 5,0 m3. A massa total do balão
(incluindo o gás) é de 4,0 kg. Considerando a
densidade do ar igual a 1,3 kg/m3 e g igual a 10,0
m/s2, assinale V ou F.
( V ) O peso do balão é 40,0 N.
( F ) Se o balão for abandonado, ele cairá,
porque sua densidade é maior que a do ar.
( V ) O empuxo que o balão recebe do ar é de
65,0N.
( F ) Para uma pessoa manter o balão em
equilíbrio, ela deverá exercer sobre ele uma força
igual e contrária ao empuxo que ele sofre do ar.
( V ) Se esse balão fosse abandonado na Lua, ele
não receberia empuxo, pois lá não existe
atmosfera.