Questão 01 - Colégio Anglo de Campinas

Questão 03)
Lista de Exercícios
Tema: Hidrostática
Densidade e massa específica
Pressão hidrostática, pressao atmosférica e
pressão absoluta.
Lei de Stevin e vasos comunicantes. Teorema de
Pascal e elevadores hidráulicos.
Leis de Arquimedes
Exercícios
Uma esfera possui densidade 1,2 g/cm3. Um
garoto a coloca em um recipiente e depois a
cobre, totalmente, com um litro de água. Em
seguida, ele adiciona à água, gradativamente,
uma solução salina, cuja densidade é 1,5
g/cm3. Considerando que o volume da nova
mistura é igual ao da água mais o da solução
adicionada a ela, a massa mínima de solução
salina, em gramas, necessária para que a
esfera inicie a subida, a partir da base do
recipiente, será:
Dado: Densidade da água = 1 g/cm3.
Questão 01)
Em um trabalho artístico impressionista, um
escultor, utilizando um material homogêneo
de massa 1,0kg, constroi um cubo macico de
lado ℓ. Para uma exposição é requisitado que
ele construa um cubo com o mesmo material
em uma escala maior, onde o lado desse
novo cubo seja 2 ℓ.
A alternativa correta que apresenta a massa,
em kg, desse novo cubo é:
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
750.
1000.
250.
125.
Questão 04)
3,0
2,0
4,0
8,0
Questão 02)
Por não dispor de uma balança para
determinar a massa de um dado corpo sólido,
Carlos, um estudante de Engenharia, colocou
este corpo na superfície de um líquido
contido em recipiente graduado cujo volume
marcado no recipiente e densidade do
líquido são, respectivamente, 100,0 cm3 e dℓ
= 2,0 g/cm . O corpo flutuou parcialmente
imerso no líquido. O nível do líquido então
subiu para a marcação 180,0 cm . De acordo
com os dados acima, fazendo os cálculos
necessários e considerando g = 10,0 m/s ,
Carlos concluiu que a massa do corpo era:
É muito comum, na construção civil,
pedreiros e operários lançarem mão do
dispositivo
abaixo,
conhecido
como
mangueira de nível. O conhecimento
científico que explica fisicamente de forma
correta tal procedimento baseia – se,
3
(Disponível em:
construcaociviltips.blogspot.com)
3
2
a)
b)
c)
d)
e)
8,0 g
16,0 g
18,0 g
160,0 g
180,0 g
a)
b)
c)
d)
e)
no Princípio de Pascal.
no Teorema de Stevin.
na Lei de Torricelli.
na Lei de Bernoulli.
na Lei de Charles.
Questão 05)
A pressão atmosférica a nível do mar
consegue equilibrar uma coluna de mercúrio
com 76 cm de altura. A essa pressão
denomina-se 1 atm, que é equivalente a
1,0  105N/m2. Considerando-se que a
densidade da água seja de 1,0  103kg/m3 e a
aceleração da gravidade g = 10 m/s2, a altura
da coluna de água equivalente à pressão de
1,0 atm é aproximadamente de:
Quando as dimensões de uma fossa são
alteradas, o aumento da pressão em qualquer
ponto de sua base, quando cheia, deve-se,
exclusivamente, à mudança de
a)
b)
c)
d)
e)
área da base.
diâmetro.
formato da base.
profundidade.
perímetro da base.
Questão 08)
a)
b)
c)
d)
10 m
76 m
7,6 m
760 mm
Questão 06)
As
barragens
de
concreto-massa,
normalmente, são construídas com um perfil
que se assemelha a de um trapézio retângulo,
conforme esquematizado na figura abaixo.
O fato de a base B ser mais larga do que o
topo A da barragem pode ser explicado
corretamente, pois:
O coração é uma bomba muscular que, no
homem, pode exercer uma pressão
manométrica máxima de 120 mmHg no
sangue durante a contração, e de cerca de 80
mmHg durante a relaxação. A densidade do
sangue é de aproximadamente 1,04 g/cm3,
valor muito próximo da densidade da água,
1,0 g/cm3. A diferença de pressão
hidrostática entre a cabeça e os pés em uma
pessoa de 1,70 m de altura é P = 1,7  104
Pa. Adotando g = 10 m/s2, é correto afirmar
que essa diferença de pressão corresponderá
a uma coluna de água, em cm, de
aproximadamente
a)
b)
c)
d)
e)
160.
180.
190.
170.
200.
Questão 09)
a) a parte do topo da represa precisa
suportar maiores esforços horizontais do
que a sua base.
b) quanto maior a profundidade da represa,
menor a densidade da água represada.
Logo, a base da represa deverá suportar
menores esforços horizontais.
c) com o aumento da profundidade, a
pressão da água sobre a barragem
aumenta, aumentando os esforços
horizontais sobre ela.
d) com o aumento da profundidade,
aumenta-se o empuxo exercido pela
água sobre a represa.
e) a viscosidade da água diminui com a
profundidade.
Em um procedimento de transfusão de
sangue, a bolsa contendo plasma sanguíneo,
conectada por meio de um tubo à veia do
paciente, encontra-se a 1,00 m de altura
acima do braço do paciente. Considerandose a densidade do plasma igual a 1,03 g/cm3
e a aceleração da gravidade 10 m/s2, é
correto afirmar que a pressão do plasma, ao
entrar na veia do paciente, será igual a
a)
b)
c)
d)
10,3  105 Pa.
10,3  103 N/m2.
1,36  105 N/m2.
10,7  102 Pa.
Questão 10)
Questão 07)
Dados:
Pressão atmosférica = 105 N/m2;
Densidade da água = 103 Kg/m3;
Aceleração da gravidade = 10 m/s2.
a)
b)
c)
d)
e)
No interior de um líquido homogêneo em
equilíbrio, a pressão varia com a
profundidade,
conforme
o
gráfico
apresentado.
Considerando-se o módulo da aceleração da
gravidade local como sendo 10,0m/s2 e
admitindo-se que a densidade do líquido não
varia com a profundidade, uma análise do
gráfico permite afirmar corretamente que a
pressão a 20,0m de profundidade, medida
em 105Pa, é igual a
a)
b)
c)
d)
e)
600
900
1200
1500
1800
Questão 12)
Durante uma aula sobre fluidos, o professor
ilustra um importante princípio físico através
de um experimento, conforme a figura
abaixo. No êmbolo da seringa maior é
apoiado um bloco de 150 g.
3,63
3,52
3,41
3,20
3,14
Questão 11)
O peixe-gota ("Psychrolutes marcidus"),
uma espécie do Pacífico que lembra um
senhor velho e amargurado, foi eleito o
animal mais feio do mundo em um concurso
organizado na Grã-Bretanha.
Ao ser pressionado, o êmbolo da seringa A
desloca-se, muito lentamente, de 3 cm,
enquanto que o êmbolo da seringa B
desloca-se de 2 cm, elevando o bloco. Com
relação a essa situação, são feitas as
seguintes afirmações:
Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s2
I.
Fonte: http://g1.globo.com/planetabizarro/noticia/2013/09/peixecomaparencia-humana-e-eleito-o-animal-maisfeio-do-ano.html
O peixe-gota é capaz de suportar uma
pressão máxima de 121 vezes a pressão
atmosférica.
Nessas
condições,
a
profundidade máxima em que vive este
peixe, em metros, é igual a:
A força exercida pelo professor no
êmbolo da seringa A é igual a 2/3 do
peso do bloco.
II. O trabalho realizado pelo professor, ao
empurrar o êmbolo, é igual a 0,03 J.
III. A pressão exercida pelo bloco no
êmbolo da seringa B é maior que a
pressão exercida pelo professor no
êmbolo da seringa A.
IV. O trabalho realizado pelo professor no
êmbolo da seringa A é igual a 2/3 do
trabalho realizado pela força peso no
bloco.
A alternativa que
afirmativas corretas é:
contém
todas
as
a)
b)
c)
d)
e)
I e II
I e III
II e III
II e IV
III e IV
TEXTO: 1 - Comum à questão: 13
A figura abaixo mostra, de forma
simplificada, o sistema de freios a disco de
um automóvel. Ao se pressionar o pedal do
freio, este empurra o êmbolo de um primeiro
pistão que, por sua vez, através do óleo do
circuito hidráulico, empurra um segundo
pistão. O segundo pistão pressiona uma
pastilha de freio contra um disco metálico
preso à roda, fazendo com que ela diminua
sua velocidade angular.
Um corpo tem peso igual a 25 N e é
colocado sobre o êmbolo maior. Estão
disponíveis:
- um contrapeso de 0,1 N;
- um contrapeso de 0,2 N;
- um contrapeso de 0,3 N;
- um contrapeso de 0,4 N;
- um contrapeso de 0,5 N.
Contrapesos devem ser escolhidos para
serem colocados sobre o menor êmbolo de
modo a equilibrar o sistema.
De quantas formas diferentes esses
contrapesos podem ser escolhidos?
a)
b)
c)
d)
e)
6
5
4
3
2
Questão 15)
Questão 13)
Considerando o diâmetro d2 do segundo
pistão duas vezes maior que o diâmetro d1 do
primeiro, qual a razão entre a força aplicada
ao pedal de freio pelo pé do motorista e a
força aplicada à pastilha de freio?
a)
b)
c)
d)
1/4.
1/2.
2.
4.
A pressão atmosférica é a força por unidade
de área exercida pela atmosfera da Terra.
Para medir a pressão atmosférica utilizou-se
um instrumento chamado barômetro de
mercúrio, cujo diagrama está representado
pela figura abaixo. Considere a densidade do
mercúrio, constante,  = 13,6 x 103 kg/m3 e a
altura da coluna de mercúrio 760,0 mm. O
valor aproximado da pressão atmosférica no
sistema internacional de unidades, ao nível
do mar, é: (Adote a aceleração da gravidade
g = 10,0 m/s2)
Questão 14)
A Figura a seguir ilustra uma prensa
hidráulica preenchida com um único líquido
incompressível e formada por dois
reservatórios cilíndricos de raios 2 m e 40
cm. Seus êmbolos têm pesos desprezíveis e
deslizam perfeitamente ajustados e sem
atrito.
a)
b)
c)
d)
e)
1,03
2,06
1,03
2,06
1,03





104 Pa
104 Pa
105 Pa
105 Pa
103 Pa
Questão 16)
Ao brincar com uma moeda em uma ponte
sobre um lago, uma criança, sem querer, a
deixa cair. A moeda cai e começa a afundar
no referido lago. O que acontece com a força
de empuxo que age sobre a moeda enquanto
a moeda afunda?
exercida pelo fundo do aquário sobre o corpo
é de
(Considere: g = 10 m/s2 e dágua = 1 g/cm3.)
a)
b)
c)
d)
2,4 N.
3,4 N.
4,6 N.
5,6 N.
Questão 19)
a) com o aumento da profundidade a força
de empuxo aumenta.
b) com o aumento da profundidade a força
de empuxo diminui.
c) a força de empuxo é constante durante
toda a descida da moeda.
d) a força de empuxo é diretamente
proporcional à velocidade da moeda.
e) a força de empuxo é inversamente
proporcional à velocidade da moeda.
Uma esfera metálica maciça, cujo diâmetro
mede 4 cm, tem densidade igual a 8 g/cm3.
Essa esfera encontra-se suspensa por um fio
inextensível,
de
massa
e
volume
desprezíveis, preso a um suporte, conforme
ilustrado na Figura abaixo. A esfera está em
equilíbrio hidrostático e totalmente imersa
em um líquido, sem tocar as paredes do
recipiente.
Questão 17)
A figura seguinte mostra dois corpos 1 e 2
idênticos, em repouso, completamente
imersos em recipientes com o mesmo
líquido, próximos à superfície da Terra e da
Lua, respectivamente. Se T1 e T2 são as
tensões nos fios, P1 e P2 os pesos dos corpos
e F1 e F2 as forças de empuxo que agem
sobre esses corpos, então é correto afirmar
que
Qual a intensidade da tração no fio, em
newtons?
Dados:
=3
aceleração da gravidade (g) = 10 m/s2
densidade do líquido () = 2 g/cm3
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
T1 > T2, P1 = P2, F1 < F2.
T1 > T2, P1 > P2, F1 > F2.
T1 < T2, P1 > P2, F1 < F2.
T1 < T2, P1 = P2, F1 > F2.
T1 < T2, P1 > P2, F1 > F2.
Questão 18)
Um corpo de massa 400 g e volume 60 cm3
encontra-se totalmente imerso num aquário
com água apoiado no fundo. A força normal
0,64
1,28
1,92
2,56
2,88
Questão 20)
Uma corda ideal AB e uma mola ideal M
sustentam, em equilíbrio, uma esfera maciça
homogênea de densidade  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 1 e
 2 , 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:
sen60º = cos30º =
sen30º = cos60º =
3
2
1
2
c) 0,6.
d) 0,4.
e) 0,2.
Questão 22)
Um cubo maciço de lado 10 cm cuja
densidade é igual a 0,8g/cm3 é colocado na
água, cuja densidade vale 1000kg/m3.
Considere que o campo gravitacional local
permite que um objeto quando abandonado
de uma altura de 45 metros atinja o solo em
3s. Determine qual valor da aresta daquele
cubo fica emersa, quando em equilíbrio.
a)
b)
c)
d)
e)
6 cm.
4 cm.
2 cm.
5 cm.
1 cm.
Questão 23)
a)
b)
c)
d)
e)
3Vg (  0,61  0,4 2 )
3Vg (  0,62  0,41 )
2Vg (  0,6 2  0,41 )
3
Vg (  0,61  0,4 2 )
3
2Vg (  0,61  0,4 2 )
Questão 21)
A figura abaixo mostra um tubo em U
formado por vasos comunicantes nos quais
foram depositados uma coluna de óleo
vegetal com densidade desconhecida  óleo e
uma coluna de água pura com densidade
 água  1000 kg/m 3 . Considerando que todo o
sistema está em equilíbrio e que as alturas
são hóleo = 90 mm e hágua = 63 mm, a
densidade do óleo vale:
A fim de determinar a densidade de um
líquido, foi realizada a seguinte experiência:
dentro de um vaso colocou-se um bloco de
500g e volume de 50cm3, pendurado por um
dinamômetro que, em equilíbrio, indica
5,0N. Ao colocar 2kg de água dentro do
vaso, o dinamômetro passa a indicar 4,6N.
Observe as ilustrações abaixo.
a)
b)
c)
d)
e)
700 kg/m3
600 kg/m3
500 kg/m3
800 kg/3
900 kg/m3
Questão 24)
Diante do exposto, assinale a alternativa que
apresenta a densidade do líquido, em g/gm3.
a) 1,0.
b) 0,8.
Considere o tubo aberto em forma de “W”
mostrado na Figura 1, dentro do qual há um
líquido de densidade d.
Assinale a alternativa que corresponde à
situação de equilíbrio do líquido.
a)
b)
c)
d)
e)
PA = 3PB ; hA = hB/3
PA = 2PB ; hA = hB/2
PA = PB/2 ; hA = 2hB
PA = PB ; hA = hB
PA = PB = hA = hB/2
Questão 25)
A figura a seguir ilustra um sistema de vasos
comunicantes. O sistema é completamente
preenchido com água e as extremidades das
três colunas verticais são fechadas por
tampas rígidas cujas áreas são A1 < A2 < A3,
conforme a figura.
Sabe-se que, na escala da proveta, as linhas
horizontais estão igualmente distanciadas e
que as densidades da água e do óleo valem,
respectivamente, 1 g/cm3 e 0,8 g/cm3. Sendo
PA a pressão hidrostática que o óleo exerce
no ponto A e PB a pressão hidrostática que o
óleo e a água, juntos, exercem no ponto B, é
P
correto afirmar que a razão B é igual a
PA
a)
b)
c)
d)
e)
3,2.
2,2.
2,5.
2,8.
3,5.
Questão 27)
A figura mostra um tubo em forma de U,
contendo dois líquidos homogêneos,
imiscíveis entre si e em equilíbrio. As duas
aberturas estão expostas ao ambiente, onde
há uma determinada pressão atmosférica.
Assim, pode-se afirmar corretamente que, na
presença de gravidade, as pressões nas
tampas são melhor relacionadas por
a)
b)
c)
d)
P1 = P2 < P3.
P1 > P2 > P3.
P1 < P2 < P3.
P1 = P2 = P3.
Questão 26)
Na montagem de um experimento, uma
porção de óleo e uma de água foram
colocadas numa proveta graduada e, depois
de atingido o equilíbrio, o sistema se
estabilizou, como representado na figura.
Sendo PA, PB, PC e PD as pressões absolutas
nos níveis A, B, C e D, respectivamente, é
correto afirmar que
a)
b)
c)
d)
PA = P B e P C < P D.
PA < P B e P C < P D.
PA > P B e P C = P D.
PA = P B e P C = P D.
e) PA > PB e PC > PD.
4) Gab: B
Questão 28)
Em um laboratório, as substâncias são
identificadas no rótulo pelo nome e por
algumas propriedades químicas. No intuito
de descobrir qual a substância armazenada
num frasco no qual o rótulo foi retirado, um
estudante aplicado de física propôs um
experimento. Foram colocados num sistema
constituído por vasos comunicantes, o
líquido desconhecido e álcool. Como são
líquidos imiscíveis, é possível estimar a
densidade do líquido medindo a altura das
colunas líquidas a partir da superfície de
separação desses líquidos. Esses valores são
mostrados na figura a seguir. Consultando a
tabela com os valores das densidades de
alguns líquidos, disponível nesse laboratório,
é provável que o líquido desconhecido seja
5) Gab: A
6) Gab: C
7) Gab: D
8) Gab: D
9) Gab: B
10) Gab: D
11) Gab: C
12) Gab: A
13) Gab: A
14) Gab: D
15) Gab: C
16) Gab: C
a)
b)
c)
d)
e)
a nitroglicerina.
o hexano.
o mercúrio.
a água.
o benzeno.
17) Gab: B
18) Gab: B
GABARITO:
19) Gab: C
1) Gab: D
20) Gab: E
2) Gab: D
21) Gab: B
3) Gab: B
22) Gab: C
23) Gab: A
24) Gab: D
25) Gab: D
26) Gab: E
27) Gab: D
28) Gab: E