Observe as figuras abaixo de uma âncora em dois instantes distintos de tempo. 

A âncora de ferro é lançada na água. Seu peso no instante t₁, quando totalmente fora d'água, é de 787N. A densidade do ferro é igual a 7,87g/cm³, a densidade da água é aproximadamente 1000kg/m³ e a aceleração da gravidade vale 9,8m/s². O peso efetivo da âncora no instante t₂, quando totalmente imersa na água, é, aproximadamente, igual a: 

Observe a figura de um submarino em dois instantes distintos de tempo. 

                   

Esse submarino possui uma escotilha horizontal superior (porta de alçapão) que dá acesso a seu interior. Essa escotilha é retangular de dimensão 1,4m x 1,0m. O submarino encontra-se navegando no mar, onde a água salgada tem densidade de 1028kg/m³ (considere essa densidade uniforme). A diferença entre as pressões externa e interna produz uma força vertical resultante F sobre a escotilha. A pressão interna do submarino é mantida no valor igual ao da pressão atmosférica na superfície da água do mar. A uma profundidade d₁ = 100m, essa força tem intensidade F₁ e, a uma profundidade d₂ = 150m, a intensidade é F₂. O valor da razão F₂/F₁, é igual a: 

Observe a figura abaixo que representa uma tubulação horizontal, na qual um fluido ideal é escoado suavemente.

A tubulação se afunila de uma área de seção transversal A1 para uma área menor A2 . Quando a diferença de pressão (P1 - P2) é igual a 2500Pa, a vazão é de (5/3000)m³/ s . Quando a diferença de pressão (P1 - P2) alterar para 3600Pa, é porque a vazão, em m³/s, alterou para:

Uma esfera de massa igual a 1,5kg flutua em uma piscina com 1/3 de seu volume submerso, mas sem tocar na borda da piscina. Suponha que o equilíbrio hidrostático já tenha sido atingido, isto é, que tanto a água da piscina quanto a esfera estejam em repouso. Considerando o módulo da aceleração da gravidade igual a 10m/s² , podemos afirmar que o módulo do empuxo exercido sobre a esfera é:

Observe o desenho abaixo, que mostra um cubo de 10cm de lado, parcialmente submerso em água.

Assumindo que a densidade da água vale 1g/cm³ , o peso desse cubo vale:

Um tijolo maciço possui 20 cm de comprimento, 15 centímetros de altura e 10 centímetros de largura. Se este tijolo possui massa igual a 3,6kg, sua densidade vale:

Um recipiente contém dois líquidos, 1 e 2, imiscíveis e em repouso em um local onde o módulo da aceleração da gravidade é constante. Os pontos A, B e C estão, respectivamente localizados na superfície do líquido 1, na interface entre os líquidos 1 e 2 e no fundo do recipiente. A pressão atmosférica local é igual a P₀, o recipiente está aberto na parte superior e o líquido 1 está sobre o líquido 2.

Um objeto desloca-se verticalmente do ponto A até o ponto C. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela em que o gráfico da pressão (P) em função da profundidade (h) melhor representa a pressão sobre o objeto.

Um sistema hidráulico é representado a seguir com algumas medidas indicando a profundidade. Nele há um líquido de densidade igual a 10³ kg/m³ em repouso. O sistema hidráulico está em um local onde o módulo da aceleração da gravidade é igual a 10 m/s². A superfície do líquido está exposta a uma pressão atmosférica igual a 10⁵ Pa. Se um manômetro (medidor de pressão) for colocado no ponto A, a pressão medida, em 10⁵ Pa, nesse ponto é igual a

Uma embarcação de massa total m navega em água doce (rio) e também em água salgada (mar). Em certa viagem, uma carga foi removida da embarcação a fim de manter constante seu volume submerso, quando da mudança do meio líquido em que navegava. Considere d_m e d_r as densidades da água do mar e do rio, respectivamente. Qual a expressão matemática para a massa da carga removida e o sentido da navegação?

Uma boia encarnada homogênea flutua em um lago de água doce, considerada pura, com metade de seu volume submerso. Quando transferida para uma determinada região de água salgada, a mesma boia passa a flutuar com 48% de seu volume submerso. Qual é, então, a salinidade dessa água? Considere a densidade da água pura como 1,000 kg/L e que a adição de sal não altera o volume da solução.

Um sistema de transferência de água por meio de tubulações localizadas embaixo dos tanques estabilizou com diferença de nível entre os dois tanques, conforme a figura abaixo. O tanque número 1 é aberto para a atmosfera e o tanque número dois não.

Considere a densidade da água ρ = 1 x 10³ kg/m³ , a pressão atmosférica Patm = 1 x 10⁵ Pa e aceleração da gravidade g = 10 m/s² . Nessa condição, um manômetro instalado no tanque #2, na posição indicada na figura, deverá marcar o seguinte valor de pressão:

Sabe-se que um torpedo pesado, de massa 1300Kg, é lançado de um submarino submerso a 105 metros de profundidade, atingindo um valor de velocidade de cruzeiro conforme o gráfico de velocidade(em nós) versus tempo(em segundos) apresentado na figura acima. Sendo assim, assinale a opção que corresponde ao valor do impulso aplicado sobre o torpedo para que ele atinja sua velocidade de cruzeiro. 

Dados:

- 1 nó = milha náutica/hora = 1852m/h

- O Arrasto Hidrodinâmico ocasionado pelo fluxo turbulento da água no corpo do torpedo é desprezível. 

Dois cilindros são feitos do mesmo material, sendo que o raio da base do primeiro cilindro é de 10cm e sua altura é de 5cm, enquanto, para o segundo cilindro, o raio da base é de 5cm e sua altura é de 10cm. O primeiro cilindro flutua com 50% de seu volume submerso num tanque com um liquido de densidade d₁, e o segundo cilindro flutua com 75% de seu volume submerso num tanque com um liquido de densidade d_2. Então, a razão d₁/d₂ é :

Observe a figura a seguir.

                                                  

Considere o esquema acima, onde um tanque de aguada é esgotado através de um sifão de seção transversal constante. Calcule a pressão no ponto A, em KPa, sabendo que o tanque é grande comparado ao tubo, que a cota vertical entre a superfície da água no tanque e o ponto A é de lm, entre o ponto A e a saída do sifão, em jato livre, é de 5m e a aceleração da gravidade vale 10m/s², e assinale a opção correta. 

Dados:

pressão atmosférica = 1OOKpa; 

massa específica da água = 1000kg/m³; e


considere que a pressão na extremidade imersa do sifão equivale à atmosférica.

Considere que uma esfera de determinado material A está completamente imersa num recipiente contendo um determinado líquido e que o empuxo gerado sobre essa esfera vale E. Considere também que uma segunda esfera de mesmo volume e de material B encontra-se em outro recipiente contendo o mesmo líquido e que o empuxo gerado sobre essa esfera vale H. Sabendo que a massa específica de B é quatro vezes maior que a de A, a relação H/E vale:

 Observe a figura a seguir.

                                          

Considere que A e B sejam seções transversais de duas tubulações por onde escoa água, conforme representado na figura acima. Uma tubulação menor, contendo em seu interior mercúrio, liga essas seções. Sabe-se que a coluna d'água entre a seção A e o ponto C vale L, a tubulação menor está preenchida de mercúrio entre os pontos C e D, a distância vertical (eixo y) entre C e D vale H e entre D e B vale S. Sendo assim, qual é a diferença de pressão entre B e A? 

Dados:

massa específica da água = Ra;

massa específica do mercúrio = Rm; e

gravidade = g. 

Dentro da área de escoamento não viscoso, podem-se considerar problemas em duas classes genéricas: escoamentos nos quais as variações de densidade são pequenas e relativamente sem importância e escoamentos nos quais as variações de densidade desempenham um papel importante. Esses escoamentos são denominados, respectivamente:

Um tubo em forma de U de seção transversal uniforme, parcialmente cheio até uma altura h com um determinado líquido, é posto num veículo que viaja com aceleração horizontal, o que resulta numa diferença de altura z do líquido entre os braços do tubo interdistantes de um comprimento L. Sendo desprezível o diâmetro do tubo em relação á L, a aceleração do veículo é dada por

A figura abaixo representa um macaco hidráulico constituído de dois pistões A e B de raios cm R_A = 60cm e R_B = 240cm , respectivamente. Esse dispositivo será utilizado para elevar a uma altura de 2 m, em relação à posição inicial, um veículo de massa igual a 1 tonelada devido à aplicação de uma força . Despreze as massas dos pistões, todos os atritos e considere que o líquido seja incompressível.

Nessas condições, o fator de multiplicação de força deste macaco hidráulico e o trabalho, em joules, realizado pela força , aplicada sobre o pistão de menor área, ao levantar o veículo bem lentamente e com velocidade constante, são, respectivamente,

Um adolescente decidiu reproduzir uma experiência sobre densidade dos líquidos. A disposição final de equilíbrio de três líquidos, A,B e C, é mostrada na figura abaixo.

                        

As densidades dos líquidos A, B e C são, respectivamente, d_A, d_B e d_C. A relação correta entre estas densidades é: