Questões de Concurso
Comentadas sobre hidrostática em física
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Essa figura mostra quatro recipientes de diferentes formas, porém com a mesma área de base com valor A. Eles estão preenchidos com o mesmo tipo de fluido, até a mesma altura h. Considerando essa situação, assinale a alternativa correta.
Um tubo em U, aberto em ambos os ramos e de seção uniforme, contém mercúrio em sua porção inferior em equilíbrio hidrostático. Nesse caso, as superfícies livres do mercúrio, em ambos os ramos, distam 65,5cm das bocas do tubo, como mostra a figura 1. Derrama-se água em um dos ramos até enchê-lo completamente, como mostra a figura 2, depois de restabelecido o equilíbrio
Considere a densidade da água 1 g/cm³ e a do mercúrio,
13,6g/cm³. A altura H da coluna d’água é
Pesa-se um corpo de volume igual a 7,5 ⋅ 10–4 m3 totalmente submerso em um líquido de densidade igual a 1,6 ⋅ 10³ kg/m³, suspendendo-o a um dinamômetro, como ilustra a figura. Com o corpo em repouso, o dinamômetro indica 48 N.
Suponha que o fio se rompa. Considere g = 10m/s².
Imediatamente após o rompimento do fio, o módulo da
aceleração adquirida pelo corpo é de
Determine o ângulo θ que a prancha faz com a vertical na posição de equilíbrio.
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
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?
Observe a figura a seguir.
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
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
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
Os pontos A e B estão no mesmo nível em relação ao solo e servem apenas como referência para que se possa analisar a pressão e a velocidade do fluido conforme ele evolui de uma posição para outra. Considere que pA e vA correspondem à pressão e à velocidade do fluido na posição A e que pB e vB correspondem à pressão e à velocidade do fluido na posição B.
Em relação a essas grandezas, afirma-se que
A diferença de pressão (pA – pB) vale, aproximadamente,
No que se refere à estática dos fluidos e aos princípios de Pascal, Arquimedes e Stevin, julgue o item.
Suponha-se que uma pedra de peso w, em N, tenha sido presa a um dinamômetro e mergulhada em água e que o dinamômetro tenha acusado um peso aparente wap, também em N. Nesse caso, é correto afirmar que amassa específica da pedra (ΡPedra) deve ser expressa por ΡPedra = 
. ΡL, sendo a massa específica da água igual a ΡL.
Na figura a seguir, está representado um sistema ideal no qual uma esfera indeformável, de raio R e densidade γ, foi movida para uma posição, presa e em repouso, a uma profundidade D de um volume de fluido de densidade ρ. A esfera foi solta dessa posição e, pela ação da força empuxo E, foi elevada até uma altura acima da lâmina d’água; depois, retornou à superfície e permaneceu flutuando. Na figura, Sp se refere a um sensor de pressão colocado no fundo do recipiente.
A partir das informações precedentes, e assumindo que a gravidade local seja g, a densidade do fluido seja constante, seu volume seja muito superior ao da esfera e que a força viscosa no fluido seja desprezível, julgue o item a seguir.
O módulo da aceleração que a esfera atinge, dentro dofluido, por ação do empuxo, é g(ρ/Y - 1).
Na figura a seguir, está representado um sistema ideal no qual uma esfera indeformável, de raio R e densidade γ, foi movida para uma posição, presa e em repouso, a uma profundidade D de um volume de fluido de densidade ρ. A esfera foi solta dessa posição e, pela ação da força empuxo E, foi elevada até uma altura acima da lâmina d’água; depois, retornou à superfície e permaneceu flutuando. Na figura, Sp se refere a um sensor de pressão colocado no fundo do recipiente.
A partir das informações precedentes, e assumindo que a gravidade local seja g, a densidade do fluido seja constante, seu volume seja muito superior ao da esfera e que a força viscosa no fluido seja desprezível, julgue o item a seguir.
Na situação em que a esfera flutua, o volume de água
deslocado por ela é 4πR3Y / 3ρ .
Na figura a seguir, está representado um sistema ideal no qual uma esfera indeformável, de raio R e densidade γ, foi movida para uma posição, presa e em repouso, a uma profundidade D de um volume de fluido de densidade ρ. A esfera foi solta dessa posição e, pela ação da força empuxo E, foi elevada até uma altura acima da lâmina d’água; depois, retornou à superfície e permaneceu flutuando. Na figura, Sp se refere a um sensor de pressão colocado no fundo do recipiente.
A partir das informações precedentes, e assumindo que a gravidade local seja g, a densidade do fluido seja constante, seu volume seja muito superior ao da esfera e que a força viscosa no fluido seja desprezível, julgue o item a seguir.
Se o sensor de pressão Sp for uma pastilha muito pequena
orientada a 45°, o valor da pressão PF lida por ele será PF /√2 .
Na figura a seguir, está representado um sistema ideal no qual uma esfera indeformável, de raio R e densidade γ, foi movida para uma posição, presa e em repouso, a uma profundidade D de um volume de fluido de densidade ρ. A esfera foi solta dessa posição e, pela ação da força empuxo E, foi elevada até uma altura acima da lâmina d’água; depois, retornou à superfície e permaneceu flutuando. Na figura, Sp se refere a um sensor de pressão colocado no fundo do recipiente.
A partir das informações precedentes, e assumindo que a gravidade local seja g, a densidade do fluido seja constante, seu volume seja muito superior ao da esfera e que a força viscosa no fluido seja desprezível, julgue o item a seguir.
A força de empuxo será diretamente proporcional ao raio da
esfera e da profundidade D, mas inversamente proporcional à
densidade do fluido circundante.
Após realização de experimentos,
verificou-se que, quando há uma velocidade
relativa entre um fluido e um corpo, este
último experimenta uma força de atrito,
também chamado de arrasto FR, que se opõe
ao movimento relativo, de acordo com a
expressão . Onde C é o
coeficiente de arrasto que depende da forma
do corpo, r é densidade do fluido e A é a área
da seção transversal efetiva do corpo.
Considerando o corpo com massa m e a
aceleração da gravidade g, qual é a
porcentagem aproximada da variação da
velocidade terminal, se diminuir a área da
seção transversal efetiva pela metade?
Para avaliar os conhecimentos de Física aplicados de forma interdisciplinar, foi pedido a um aluno do curso de Meio Ambiente do Instituto Federal que fizesse um desenho representando aquíferos e poços. O desenho é mostrado a seguir:
Figura: Adaptado de www.ufrrj.br/instituto/it/de/acidentes/agua1.htm. Acesso ern: 30 jul. 2019.
Com base no desenho feito pelo estudante, julgue qual das afirmativas a seguir está correta.
A vazão de água (em l/s) que circula através de um tubo de 16 mm de diâmetro, com uma velocidade 2 m/s é
De acordo com o exposto acima, determine qual a força horizontal a que está submetida a represa por causa da pressão manométrica da água. (Se preciso, use g = 10 m/s²).
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