Questão 01) No duplo cilindro mostrado no desenho a seguir, o diâmetro do pistão maior D1 é 9cm, sendo o diâmetro do pistão menor D2=3 cm Assim sendo, a intensidade da força F1 que é preciso aplicar no pistão maior para equilibrar a força F2 tera um valor de quanto? Questão 02) Uma modelo, após dar à luz, iniciou dieta. Alguns meses depois, ela teve certeza de que voltou à forma ideal porque conseguiu fechar um cinto que, antes da gravidez, já estava justo. Supondo que, nesse contexto, a pressão que o cinto exerce é de 500 N/m2 e que a área do cinto que pressiona o corpo da modelo equivale a um comprimento de 0,45 m e a uma largura de 0,04 m, qual será a força que o cinto aplica na cintura da modelo? a) 1.8 N b) 4.0 N c) 4.5 N d) 5.0 N e) 9.0 N Gab: E Questão 03) A maior profundidade de um determinado lago de água doce, situado ao nível do mar, é igual a 10,0 m. Sabendo que a densidade da água é de 1000 kg/m³. lembre que 100000 N/m² são 1 atm. Considere a presão atmosférica. A pressão da água, em atmosferas, na parte mais funda desse lago, é de cerca de: a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 Gab: B Questão 04) A maioria dos peixes ósseos possui uma estrutura chamada vesícula gasosa ou bexiga natatória, que tem a função de ajudar na flutuação do peixe. Um desses peixes está em repouso na água, com a força peso, aplicada pela Terra, e o empuxo, exercido pela água, equilibrando-se, como mostra a figura 1. Desprezando a força exercida pelo movimento das nadadeiras, considere que, ao aumentar o volume ocupado pelos gases na bexiga natatória, sem que a massa do peixe varie significativamente, o volume do corpo do peixe também aumente. Assim, o módulo do empuxo supera o da força peso, e o peixe sobe (figura 2). Na situação descrita, o módulo do empuxo aumenta, porque a) é inversamente proporcional à variação do volume do corpo do peixe. b) a intensidade da força peso, que age sobre o peixe, diminui significativamente. c) a densidade da água na região ao redor do peixe aumenta. d) depende da densidade do corpo do peixe, que também aumenta. e) o módulo da força peso da quantidade de água deslocada pelo corpo do peixe aumenta. Gab: E Questão 05) Uma esfera sólida e homogênea cujo peso tem módulo igual a 15N está, inicialmente, suspensa por um fio de massa desprezível e tem sua metade inferior submersa em um líquido contido em um certo recipiente. Quando o sistema está em equilíbrio hidrostático, e sem que a esfera toque no recipiente (veja a Figura I), verifica-se que a tensão no fio vale 12N. Depois de algum tempo, o fio se rompe; em seguida, reestabelecido o equilíbrio hidrostático, a esfera encontra-se em repouso no fundo do recipiente sem tocar em suas paredes, como ilustra a Figura II. O módulo da reação normal exercida pelo fundo do recipiente sobre a esfera, na situação ilustrada na Figura II, vale: Questão 06) Dentro da água, as pessoas sentem-se mais leves em virtude da força exercida pela água sobre o corpo imerso. Essa força, descrita pelo Princípio de Arquimedes, é denominada de empuxo. Sobre Empuxo, é correto afirmar: a) A direção do empuxo pode ser horizontal. b) O empuxo é sempre igual ao peso do corpo. c) O empuxo é sempre menor que o peso do corpo. d) O módulo do empuxo é igual ao módulo do peso do volume de água deslocado pelo corpo. e) Se o corpo está afundando na água, então o empuxo é igual ao peso do corpo imerso. Gab: D TEXTO: 1 - Comum à questão: 7 O físico Arquimedes (287 a 212 a.C), que descobriu o princípio que levou o seu nome, explica como fluidos respondem à presença de objetos imersos neles. Barcos, submarinos, balões dirigíveis e uma série de outras máquinas construídas pelo homem têm seu funcionamento explicado pelo princípio em questão. Questão 07) Acerca do assunto tratado no texto, analise a seguinte situaçãoproblema: O empuxo é um fenômeno que está muito presente em nossa vida. Nos finais de semana, em seu lazer, quando as pessoas vão aos banhos de piscina, observam-se várias situações em que se percebe que na água as pessoas se sentem mais leves e, portanto, fica mais fácil levantar uma pessoa dentro da piscina que fora dela. De acordo com o princípio de Arquimedes, que define o empuxo, assinale a alternativa correta. a) Quando um corpo flutua na água, o empuxo recebido pelo corpo é menor que o peso do corpo. b) O princípio de Arquimedes somente é válido para corpos mergulhados em líquidos e não serve para explicar por que um balão sobe. c) Se um corpo afunda na água com velocidade constante, o empuxo sobre ele é nulo. d) Dois corpos de mesmo volume, quando imersos em líquidos de densidades diferentes, sofrem empuxos iguais. e) Todo corpo mergulhado num fluido (líquido ou gás) sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Gab: E Questão 08) Para se erguer um carro num elevador hidráulico de uma oficina autorizada, utiliza-se ar comprimido para que seja exercida uma força de módulo F1 sobre um pequeno pistão circular de raio 5,00 cm e área A1. A pressão exercida sobre esse pistão é transmitida por um líquido para outro pistão circular de raio 15,0 cm e área A2. A pressão que o ar comprimido exerce sobre o primeiro pistão é 2 atm 2 × 105 Pa. O peso do carro, em Newtons, é Fonte: HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentals of Physics-Extended, 7th Ed., New York: John Wiley & Sons, 2005, pág. 463. a) 2500 . b) 500 . c) 1500 . d) 4500 . Gab: D Questão 09) Em alguns postos de gasolina, quando se troca o óleo de um automóvel, usa-se o princípio de Pascal para elevar o automóvel. Considerando a figura a seguir, que representa um elevador hidráulico, qual deve ser a força aplicada (F1) para se elevar um automóvel de 1,2 toneladas? Considere: A1 e A2 como sendo circulares com raios respectivamente 5 cme 50 cm, e g 10 m/s 2 a) 360 N. b) 1200 N. c) 12 N. d) 240 N. e) 120 N. Gab: E Questão 10) No sistema de vasos comunicantes da figura, a área da secção transversal do ramo B é cinco vezes maior que a do ramo A e ambos são fechados por dois êmbolos de massas desprezíveis. Um fluido incompressível está confinado na região limitada pelos êmbolos. Inicialmente, coloca-se sobre o êmbolo do ramo A uma caixa de massa 2 kg e, para mantêla em equilíbrio, é necessário colocar sobre o êmbolo do ramo B uma caixa de massa m, desconhecida (Figura 1). Em seguida, inverte-se a posição das caixas e, nessa nova situação, para continuar mantendo o equilíbrio, é necessário colocar outra caixa de massa M sobre a de massa 2 kg (Figura 2). A massa M, em kg, vale a) 4 b) 6 c) 12 d) 24 e) 48 Gab: E Questão 11) Um bloco cúbico com 6 cm de aresta é parcialmente submerso em água até 1/3 de sua altura. Considerando-se que a aceleração da gravidade vale 10 m/s2 e sabendo-se que a massa específica da água vale 1000 kg/m3, calcule a intensidade do empuxo sobre o bloco, em newtons. a) 0,20 b) 0,36 c) 0,72 d) 1,00 e) 1,44 Gab: C Questão 12) Um objeto de volume 26 cm3, encontra-se totalmente imerso em um líquido de densidade igual a 1000 kg/ m3. O valor do empuxo do líquido sobre o objeto será de: (Dado: g=9,8 m/s2). a) 0,2548 N b) 28,84 N c) 254,8 N d) 2884 N e) 2900 N Gab: A TEXTO: 1 - Comum à questão: 13 Se necessário considerar os dados abaixo: Aceleração da gravidade: 10 m/s2 Densidade da água: 1 g/cm3 = 103 kg/m3 Calor específico da água: 1 cal/g.°C Carga do elétron = 1,6 x 10–19 C Massa do elétron = 9 x 10–31 kg Velocidade da luz no vácuo = 3 x 108 m/s Constante de Planck = 6,6 x 10–34 J.s sen 37° = 0,6 cos 37° = 0,8 Questão 13) A figura mostra uma esfera de ferro, de densidade d = 7,8 103 kg/m3 e volume V = 10–3 m3, submersa em água. A esfera está pendurada por um fio fino e inextensível, que está preso à tampa do aquário. Determine a tensão no fio, em newtons. Gab: T = 68 N