Questões de Vestibular
Sobre estática e hidrostática em física
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No recipiente aberto da figura acima, são colocados dois líquidos não miscíveis e incompressíveis, de massas específicas volumétricas ρ1 e ρ2 (ρ1 > ρ2). O ponto B encontra-se na superfície de separação dos dois líquidos a uma profundidade h2 da superfície livre e o ponto A, a uma profundidade h1 em relação ao ponto B.
A diferença de pressão entre os pontos A e B (PA – PB) da figura é
Os alunos expositores tiveram de explicar aos visitantes o funcionamento físico do elevador hidráulico. Considerando que F1 e F2 são forças e A1 e A2 são áreas, a expressão matemática que embasou a explicação dos expositores é
Do alto de uma ponte, um garoto deixa cair um tijolo maciço e impermeável nas águas paradas de um lago. Ao chocar-se contra a superfície da água, o tijolo não se parte e afunda verticalmente, até parar no fundo do lago.
À medida que afunda, a densidade do tijolo e o módulo do
empuxo E exercido pela água sobre ele são, respectivamente,
(www.ebanataw.com.br. Adaptado.)
Considere g = 10 m/s² e que a massa do suporte seja desprezível. O módulo da força horizontal exercida pelo suporte na parede, no ponto B, é igual a
GASPAR, Alberto. Física “série Brasil”. Ensino médio.
Os alunos expositores tiveram de explicar aos visitantes o funcionamento físico do elevador hidráulico. Considerando que F1 e F2 são forças e A1 e A2 são áreas, a expressão matemática que embasou a explicação dos expositores é
Considere que apenas 20% do volume dessa cisterna esteja ocupado por água. Sabendo que a densidade da água é igual a 1000 kg/m3 , adotando g = 10 m/s2 e supondo o sistema em equilíbrio, é correto afirmar que, nessa situação, a pressão exercida apenas pela água no fundo horizontal da cisterna, em Pa, é igual a
INSTRUÇÃO: Para responder à questão, analise a situação representada na figura abaixo, na qual uma esfera de isopor encontra-se totalmente submersa em um recipiente contendo água. Um fio ideal tem uma de suas extremidades presa à esfera, e a outra está fixada no fundo do recipiente. O sistema está em equilíbrio mecânico.
Considerando que as forças que atuam na esfera
sejam o peso 
, o empuxo 
e a tensão 
, a
alternativa que melhor relaciona suas intensidades é
Com a finalidade de aproveitar os recursos naturais, o proprietário de um sítio instalou uma roda d'água conectada a um gerador elétrico com o objetivo de produzir eletricidade que será utilizada no aquecimento de 100 litros de água para usos diversos e que sofrerão uma variação de temperatura de 90°F. A roda d'água instalada possui uma eficiência de 20% e será movimentada por 300 litros de água por segundo que despencam em queda livre de uma altura de 4 metros. Para se obter a variação de temperatura desejada serão necessárias, em horas, aproximadamente,
Considere:
densidade da água = 1.103 kg/m3
aceleração da gravidade = 10 m/s2
calor específico da água = 4,2 kJ/kg.K
Uma embarcação quando está lastreada, apresenta massa de 10.000kg. Ela possui um formato quadrado cujos lados são iguais a 10m e é utilizada no transporte de 2 veículos pesados por vez, de uma margem à outra de um lago de águas tranquilas. Numa determinada travessia, em que ela transportava dois caminhões idênticos e carregados com igual quantidade de uma mesma carga, verificou-se que a parte submersa dessa embarcação era de 40cm. Se cada caminhão vazio tem massa de 10 toneladas, determine a massa da carga, em kg, transportada por cada um deles.
Dados:
Densidade da água= 1g/cm3
Módulo da aceleração da gravidade= 10m/s2
Para determinados tipos de pesquisa ou trabalho, cápsulas tripuladas são enviadas para as profundezas dos oceanos, mares ou lagos. Considere uma dessas cápsulas de forma cilíndrica, de 2,0 m de altura por 2,0 m de diâmetro, com sua base superior a 48 m de profundidade em água de densidade 1,0.103 kg/m3, em equilíbrio como ilustra a figura.
Dados: A pressão atmosférica no local é de 1,0.105 Pa, e a aceleração da gravidade é de 10 m/s2. Adote π = 3.
O peso dessa cápsula fora d’água, em N, e a pressão total
sobre sua base inferior, em Pa, valem, respectivamente,
TEXTO 5
NA VIRADA DO SÉCULO, o biólogo Roosmarc conheceu o ápice da fama ao descobrir um novo gênero de primata: o sagui-anão-de-coroa-preta. Foi considerado pela revista Time o grande herói do planeta. Entre os mais de 500 primatas no mundo, Roosmarc descobrira o Callibella humilis, o macaquinho mais saltitante e alegre, anãozinho, com aquela coroa preta. Enquanto outros primatólogos matavam os animais para descrevê-los, dissecando-os em laboratórios, longe da Amazônia, ele criava macacos em sua casa. Esperava que morressem de forma natural e, aí sim, dissecava-os.
O sagui-anão-de-coroa-preta foi a sensação mundial. Então, ele viveu o ápice da glória. As publicações científicas não se cansaram de elogiá-lo. Quase todos os dias, jornais e revistas estampavam: “Protetor dos animais”, “O bandeirantes da Amazônia”, “O último primatólogo”. De Manaus para o mundo. Os ribeirinhos o saudavam; os políticos o pajeavam; os estudantes de biologia o veneravam. Sim, Roosmarc era visto e considerado como herói do planeta.
Vida simples, com suas vestes quase sempre largas cobrindo o corpo magro e alto, enfiado semanas na floresta, nunca quisera dinheiro, jamais almejara fortuna. O verdadeiro cientista, dizia, quer, antes de tudo, reconhecimento. Não havia prêmio maior do que isso. Sequer gastava o que ganhava. Aprendera com os bichos que, na vida, não se precisa de muitas coisas...
Nascera no sul da Holanda e, aos 17 anos, mudou-se para Amsterdã. Queria estudar biologia. Nos fins do ano 60, a cidade fervilhava, era a capital da contestação. John Lennon e Yoko Ono haviam escolhido a cidade para protestar contra a Guerra do Vietnã. Os rebeldes desfilavam pelas ruas, enquanto John Lennon e Yoko Ono incitavam a quebra de valores deitados uma semana num hotel da cidade, consumindo droga e criando suas canções. O gosto pela contracultura crescia, agigantava-se. Rebelde, Roosmarc desfilava pelas ruas, gritando pela paz, também queimando maconha e outras ervas.
Mas foi, nesta época, que ele se interessou pelos primatas. Depois que terminou a universidade, fez amizade com uma estudante, que também saboreava a contracultura, o desprezo a normas e procedimentos, e com ela, vivendo um romance apaixonado, deu volta ao mundo, como se fosse o famigerado navegante português Vasco da Gama. Estudante de artes plásticas, Marie tinha sede por aventuras: o novo lhe apetecia; o velho não era mais do que um mundo cinzento. A Europa, com seus prédios cinzentos e frios, uma população resignada, não lhe apetecia. Queria quebrar barreiras, outras fronteiras. Não queria apodrecer naquelas cidadezinhas holandesas, onde as mulheres envelheciam rapidamente e só cuidavam de casa. Não queria se transformar num símbolo de cama, fogão e igreja. Menosprezava o título “rainha do lar”, que os pastores tanto veneravam entre a população fiel. Tinha horror ao ver sua mãe de lenço na cabeça e avental cobrindo a gordura da barriga. Se ficasse numa daquelas cidadezinhas, em poucos anos estaria como a mãe – brigava constantemente com o seu pai, saía de casa aos domingos para assistir a mesmice do partor Simeão, e que, rapidamente, voltava para casa para preparar o almoço para os filhos. Que destino! A liberdade a chamava. Não era o que dizia a canção de John Lennon? Ao conhecer Roosmarc, o desejo por aventuras avivou como brasa viva. Quando convidada para segui-lo, e ela queria produzir desenhos e aquarelas jamais vistas no mundo, não titubeou, como se a oportunidade fosse um cavalo encilhado. E cavalo encilhado passa por nós somente uma vez ...
(GONÇALVES, David. Sangue verde. Joinville: Sucesso Pocket, 2014. p. 200-201.Adaptado.)
(Disponível em:<http://blogdocaminhoneiro.com/2009/08/super-petroleiro-
jahre-viking-o-maior-navio-do-mundo/> . Acesso em: 23 jan. 2015.)
Com base nessas informações, considere que o navio esteja aportado em águas tranquilas, adote g = 10 m/s2 e analise os itens que se seguem:
I-Considerando-se a densidade média do petróleo igual a 0,85 g/cm3 , esse superpetroleiro pode transportar uma carga de 573.152,45 toneladas de petróleo.
II-Considerando-se a densidade da água do mar igual a 1,03 g/cm3 , então, se o navio estiver com sua carga máxima de petróleo, seu volume submerso aumentará em 409,3 m3 .
III- Se em vez de petróleo o navio transportasse água salgada, então, para manter o mesmo peso, ele deveria transportar um volume entre 556.455 m3 e 556.460 m3 .
IV-Uma embarcação em água doce com densidade igual a 1,00 g/cm3 submerge menos do que na água salgada, cuja densidade é 1,03 g/cm3 .
Com base nas sentenças anteriores, marque a alternativa em que todos os itens estão corretos:
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