Questões de Concurso Sobre estática e hidrostática em física

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Q1971052 Física
O peso específico de uma substância, que constitui um corpo homogêneo, é defi nido como a razão entre o peso P e o volume V do corpo. Suponha que um corpo sólido e homogêneo, quando colocado em um líquido com peso específico λ1, apresenta um peso aparente P1; e colocado no líquido com peso específico λ2, tem peso aparente P2. O peso específico λ do corpo é:
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Q1971051 Física
Considere o modelo de um fluido em equilíbrio no campo gravitacional. Admitindo que o fluido é um gás ideal contido na atmosfera isotérmica, e sabendo que a densidade e a pressão em z = 0 são ρº e Pº, pode-se concluir que a pressão em função da altitude z é ( g é intensidade da gravidade):
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Q1971041 Física
Em um processo isotérmico a uma temperatura T = 280 K, a pressão P de uma amostra de gás ideal é reduzida de Pi = 450 Pa a Pf = 150 Pa, onde Pi e Pf são, respectivamente, as pressões inicial e final. Sendo n = 0,05 o número de mols do gás ideal em questão, é CORRETO afirmar que a variação de entropia neste processo é aproximadamente de: (Dado: considere R = 8,31 J/mol.K como a constante universal dos gases. Use, se necessário, ln(2) = 0,69 e ln(3) = 1,09.) 
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Q1971038 Física
Uma prancha de comprimento igual a 1 m e seção transversal uniforme é articulada em uma extremidade no fundo de uma piscina. A piscina está cheia de água até uma altura de 50 cm. A densidade relativa da prancha em relação à água é 0,5. 
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Determine o ângulo θ que a prancha faz com a vertical na posição de equilíbrio. 
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Q1968601 Física


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Considere-se que um tubo em forma de U contenha três líquidos ideais imiscíveis entre si, conforme ilustra a figura precedente, e que a pressão atmosférica seja a mesma nas superfícies livres dos líquidos e a aceleração da gravidade seja constante nessa região. Nessa hipótese, sabendo-se que o sistema está em equilíbrio e que h3 = 18 cm, d1 = 2d2 = 3d3, em que d1, d2 e d3 representam as densidades dos líquidos em questão, conforme indicados na figura, é correto concluir que a altura h2 é igual a

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Q1967654 Física
O uso de elevadores hidráulicos para facilitar o acesso de pessoas que utilizam cadeiras de rodas, bem como a facilidade do fluxo de mercadorias, se faz presente em alguns prédios. O elevador apresenta uma bomba elétrica que exerce uma força sobre um óleo hidráulico, que se desloca dentro de uma mangueira estreita até um cilindro que está conectado a um pistão móvel, sendo este último responsável em elevar a cabine.
Disponível em: https://www.simem.com.br/como-funciona.Acesso em: 8 jun. 2022 (adaptado).

Considere que um elevador hidráulico tem a área do pistão quatro vezes maior do que a da mangueira hidráulica conectada à bomba. Qual deve ser a força mínima, aplicada sobre o óleo, para que a cabine de 15 kg possa subir, com velocidade constante, levando uma pessoa de 55 kg sentada numa cadeira de rodas com 10 kg de massa?

Dados: Despreze todas as formas de atrito e considere g = 10m/s².
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Q1967645 Física
A pressão atmosférica surge devido às forças envolvidas nas colisões das moléculas do ar, que se movem de maneira caótica para todas as direções, sobre as superfícies dos objetos nele imersos. Muitos são os exemplos do cotidiano em que a pressão atmosférica se faz presente e influencia nos fenômenos, por exemplo, no ponto de ebulição dos líquidos, no funcionamento das ventosas e até quando uma pessoa toma um suco usando um canudinho.
Sobre as situações apresentadas, assinale a alternativa correta.
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Q1967633 Física
Um técnico de laboratório usou os conceitos estudados em Hidrostática para determinar a densidade de um líquido imiscível na água. Para tal, utilizou um tubo em forma de U, aberto nas duas extremidades, adicionando inicialmente certo volume de água e, em seguida, um pouco do líquido estudado. Após aguardar o equilíbrio dos fluidos, ele analisou a configuração obtida. A linha tracejada indica o limite de separação entre a água e o líquido, em que a coluna de água é h2 = 16 cm e do líquido h1 = 20 cm, como pode ser observado na figura a seguir.

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Sabendo que a densidade da água é 1 g/cm³ e a aceleração da gravidade local é 10 m/s², qual foi o valor da densidade do líquido, em g/cm³, encontrado pelo técnico?
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Q1967631 Física
As bombinhas são utilizadas para administrar medicamentos para os pulmões, em caso de crises respiratórias. Apesar de ser especificado o número de aplicações que cada bombinha realiza, é difícil ter esse controle. Então, como saber se a medicação acabou? Uma técnica simples é colocar a bombinha em um copo com água e observar a posição de equilíbrio da bombinha. Quando ela está cheia, fica apoiada no fundo do copo, posição 1, ao passo que, quando está vazia, fica com grande parte de sua estrutura para fora da água, posição 3.
Observe a figura a seguir.

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Do ponto de vista da Dinâmica, a bombinha permanece em equilíbrio estático, nas três posições, em decorrência da força resultante ser nula.
Sobre essa situação, é correto afirmar que o
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Q1947380 Física
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    A figura apresenta dois cabos de mesmo comprimento L e mesma densidade linear de massa μ, em equilíbrio com as extremidades presas no teto e em um bloco, estando um dos blocos completamente mergulhado na água, com densidade dada por págua. Os dois blocos mostrados na figura têm o mesmo volume, a mesma massa e sua densidade p é maior que a densidade da água. Considere que atuem nos blocos a força peso, a tração dos cabos e o empuxo da água (no caso de um dos blocos).  

Sendo ƒ1 e ƒ2  as frequências fundamentais de cada um dos cabos com extremidades presas, em que ƒ1 > ƒ2, então a razão ƒ2/ ƒ1 será dada por
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Q1947379 Física
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    Uma membrana oscila com frequência ƒ em um movimento harmônico simples em torno de uma posição de equilíbrio, gerando uma onda sonora progressiva que se propaga num tubo cilíndrico muito longo preenchido por ar nas condições atmosféricas, cuja densidade é dada por par, conforme mostrado na figura precedente. Definir o comprimento de onda λ, pois aparece na resposta.

Considere que I a direção do eixo de simetria do cilindro e de propagação da onda é denotado pôr x.  II a posição de equilíbrio da membrana é x =0. III no tempo t = 0, a membrana tem sua máxima amplitude com x = -A.

Nesse caso, a variação da pressão p(x, t), associada à propagação do som no tubo, será dada em função do tempo t e da posição x por

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Q1947375 Física
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A figura anterior mostra um êmbolo preso que mantém um gás ideal confinado em um pequeno volume V0 de um recipiente cilíndrico muito longo e com paredes adiabáticas. A parte do cilindro não ocupada pelo gás é um vácuo. O gás confinado está em equilíbrio termodinâmico com uma pressão P0 e tem coeficiente adiabático dado por y. Em certo instante, o êmbolo (de área A) é liberado e pode deslocar-se livremente sem atrito ao longo do cilindro, então, o gás se expande, empurrando o êmbolo. Essa expansão é dada por um processo quase-estático adiabático. Nessa situação, quando o gás tiver expandido até um certo volume V > V0, com menor que o volume total do cilindro, teremos que a força resultante sobre o êmbolo será dada por
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Q1947371 Física
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     Uma barra cilíndrica maciça de comprimento H e área da base A é dividida em duas metades de igual comprimento e cada uma delas com densidades de massa uniformes, respectivamente denotadas por P1 e P2, sendo P1 > P2. Essa barra é largada em repouso de uma certa altura próxima à superfície da terra, de tal modo que a direção do eixo de simetria do cilindro é obliquo em relação à direção vertical, e a parte mais pesada da barra fica abaixo da parte mais leve, conforme mostra a figura precedente. Atuam na barra apenas a força peso e o empuxo do ar, cuja densidade é denotada por Par. A pressão hidrostática do ar é a mesma em cada ponto da superfície da barra.

A partir dessas informações, considerando-se que R denota a distância do centro de massa (CM) ao centro geométrico do cilindro e assumindo-se por θ o ângulo entre a direção vertical e o eixo de simetria do cilindro, bem como por g a aceleração da gravidade na superfície da terra, é correto afirmar que, enquanto a barra cai, o módulo do torque resultante sobre a barra em relação ao centro de massa será dado por
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Q1902462 Física
Em um dos pratos de uma balança de braços iguais há um recipiente parcialmente cheio d’água. Para manter a balança em equilíbrio é necessário colocar um bloco de 500g no outro prato, como mostra a figura 1.
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Introduz-se na água uma esfera metálica maciça suspensa a um suporte externo por um fio de volume desprezível, até que ela fique submersa, sem tocar o recipiente, atingindo o equilíbrio hidrostático. Para restabelecer o equilíbrio é necessário acrescentar ao outro prato um contrapeso de 50 g, como mostra a figura 2.
Imagem associada para resolução da questão 
Corta-se o fio e aguarda-se que a esfera vá ao fundo do recipiente e lá permaneça em repouso atingindo o equilíbrio hidrodinâmico; para restabelecer o equilíbrio, é necessário substituir o contrapeso de 50 g por outro de 200 g, como mostra a figura 3.
Imagem associada para resolução da questão

Considere a densidade da água 1,0 kg/L. Nesse caso, a densidade do material da esfera é
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Q1902451 Física
O mastro no qual é hasteada a bandeira de uma escola é cilíndrico, homogêneo, de secção uniforme e é livre para girar em torno de uma articulação presa a uma parede vertical. O mastro pode ser mantido em repouso por meio de fios ideais presos à parede vertical, nas quatro seguintes posições:


Imagem associada para resolução da questão
Tendo-se em conta as distâncias indicadas nas figuras, a posição na qual a força exercida pela articulação sobre o mastro cilíndrico tem a direção do eixo do cilindro é (são)

Alternativas
Q1894411 Física
A figura a seguir ilustra um bloco sobre uma barra horizontal de tamanho L, presa por uma corda inextensível, fixada em uma parede, e exercendo sobre a barra uma força tração . A barra está também fixada em uma junção com a parede, a qual exerce uma força normal  sobre ela. Essas forças que atuam na barra e que junto com o força peso mantêm o sistema em equilíbrio estático estão mostradas na figura, bem como os seus pontos de atuação. As componentes das forças podem ser descritas em um sistema cartesiano bidimensional que contêm todas as forças que atuam na barra.


Com base nessas informações e nos parâmetros definidos na figura, julgue o item a seguir.

A componente horizontal da normal Imagem associada para resolução da questão é corretamente expressa por Imagem associada para resolução da questão.
Alternativas
Q1894184 Física

Considerando o pórtico mostrado na figura precedente, julgue o próximo item.



A barra AC está submetida a uma carga normal de compressão, que decresce de A para C em razão da ação, sobre ela, das cargas distribuídas: horizontal de 10 kN/m e vertical de 30 kN/m.

Alternativas
Q1893667 Física
Considere um ambiente com uma corrente de ar com umidade relativa de 50% que, após passar por um desumidificador, fica com umidade relativa igual a 40%. A respeito dessa situação hipotética, julgue o próximo item. 

A quantidade de vapor de água presente antes de entrar no desumidificador é igual à metade daquela que o ar consegue suportar na temperatura em questão. 
Alternativas
Q1893666 Física
Considere um ambiente com uma corrente de ar com umidade relativa de 50% que, após passar por um desumidificador, fica com umidade relativa igual a 40%. A respeito dessa situação hipotética, julgue o próximo item. 

Se o desumidificador opera a pressão e temperatura constantes, a razão entre a pressão parcial do vapor de água na saída e a pressão parcial do vapor de água na entrada é igual a 1,25. 
Alternativas
Q1893601 Física

Uma massa m, presa a uma mola ideal de constante elástica k, movimenta-se sobre uma superfície horizontal sob a influência de uma força de arrasto proporcional à velocidade do tipo –bv, em que b é uma constante de proporcionalidade e v é a velocidade da massa. 

Tendo em vista a situação apresentada, julgue os itens a seguir.



Se não houvesse a força de arrasto, a posição x(t) da massa poderia ser descrita pela equação Imagem associada para resolução da questão em que Imagem associada para resolução da questão representam, respectivamente, a amplitude máxima do movimento, uma constante, a frequência de oscilação e o tempo. 

Alternativas
Respostas
161: A
162: C
163: D
164: C
165: A
166: B
167: D
168: C
169: D
170: A
171: C
172: D
173: B
174: D
175: A
176: C
177: C
178: C
179: E
180: C