Devido à recente escassez de água, um morador da cidade de São Paulo resolveu duplicar a capacidade de armazenamento de água da sua residência, que antes era de 1000 litros, acrescentando mais uma caixa d'água igual à anterior.
O encanador responsável pela obra sugeriu que ao invés de duplicar o sistema (entrada de água, bóia, saída de excesso e saída para a casa), para a nova caixa, seria mais fácil interligar as caixas por meio de um cano na parte baixa das duas caixas, conforme a figura abaixo. 

Assim foi feito e o morador ficou surpreso ao ver que, depois da interligação, o nível de água da nova caixa passou a ter sempre a mesma altura do nível de água da caixa antiga. Ou seja, o sistema funcionou corretamente, como o encanador previu




O princípio físico que explica esse fenômeno chama-se:

Um cone de base circular, de vértice V e altura h é parcialmente imerso em um líquido de massa específica µ, conforme as situações I e II, apresentadas na figura acima. Em ambas as situações, o cone está em equilíbrio estático e seu eixo cruza a superfície do líquido, perpendicularmente, no ponto A.

A razão entre o comprimento do segmento e a altura h do cone é dada por

Da conhecida experiência de Torricelli originou-se o Barômetro de mercúrio, que por sua vez foi usado para determinar a atmosfera padrão, ao nível do mar, ou seja, 1 atm = 760 mmHg.

Sabendo que a densidade do mercúrio é 13,6 g/cm³ e que em um outro barômetro foi utilizado um óleo com densidade de 0,76 g/cm³ , a altura indicada por esse novo barômetro, ao nível do mar, será de ____ metros.

Na distribuição de água potável em uma cidade, utiliza-se um grande reservatório situado em um local elevado, e deste reservatório saem os canos que estão ligados às caixas d’água das residências em níveis abaixo deste. Esta forma de distribuição é explicada pelo princípio de __________ ou dos vasos comunicantes.

Uma barra com peso de 20N, cuja massa não é uniformemente distribuída, está em equilíbrio dentro de um recipiente com água, como mostrado na figura dada. O apoio apenas oferece reação na vertical. O volume da barra é igual a 500 cm³. Considerando g = 10 m/s², a massa específica da água igual a 10³ kg/m³ e que o centro de gravidade da barra está a 30 cm da extremidade apoiada, o comprimento da barra é igual a

Com o objetivo de encontrar grande quantidade de seres vivos nas profundezas do mar, pesquisadores utilizando um submarino chegaram até a profundidade de 3.600 m no Platô de São Paulo. A pressão interna no submarino foi mantida igual à pressão atmosférica ao nível do mar. Considere que a pressão atmosférica ao nível do mar é de 1,0×10⁵ N/m² , a aceleração da gravidade é 10 m/s² e que a densidade da água seja constante e igual a 1,0×10³ kg/m³. Com base nos conceitos de hidrostática, assinale a alternativa que indica quantas vezes a pressão externa da água sobre o submarino, naquela profundidade, é maior que a pressão no seu interior, se o submarino repousa no fundo do platô.

Uma esfera de massa m tampa um buraco circular de raio r no fundo de um recipiente cheio de água de massa específica ρ. Baixando-se lentamente o nível da água, num dado momento a esfera se desprende do fundo do recipiente. Assinale a alternativa que expressa a altura h do nível de água para que isto aconteça, sabendo que o topo da esfera, a uma altura a do fundo do recipiente, permanece sempre coberto de água.

Um cubo maciço e homogêneo, com 40 cm de aresta, está em equilíbrio estático flutuando em uma piscina, com parte de seu volume submerso, conforme desenho abaixo. Sabendo-se que a densidade da água é igual a 1 g/cm³ e a distância entre o fundo do cubo (face totalmente submersa) e a superfície da água é de 32 cm, então a densidade do cubo é:

Um corpo homogêneo e maciço de massa M e coeficiente de dilatação volumétrica constante ? é imerso inicialmente em um líquido também homogêneo à temperatura de 0 ºC, e é equilibrado por uma massa através de uma balança hidrostática, como mostra a figura abaixo.



Levando o sistema formado pelo corpo imerso e o líquido até uma nova temperatura de equilíbrio térmico x, a nova condição de equilíbrio da balança hidrostática é atingida com uma massa igual a na ausência de quaisquer resistências.
Nessas condições, o coeficiente de dilatação volumétrica real do líquido pode ser determinado por

Um tubo em U, com as extremidades abertas contém dois líquidos imiscíveis, conforme mostrado na figura. Sabendo que a densidade de um dos líquidos é quatro vezes maior que a do outro, qual a altura h, em cm, da coluna do líquido B?

Em um cilindro, graduado em cm, estão colocados três líquidos imiscíveis, com densidades iguais a 1,4., 1,0. e 0,8.. As alturas dos líquidos em relação a base do cilindro estão anotadas na figura. Qual a pressão, em Pa, exercida, exclusivamente, pelos líquidos no fundo do cilindro?
Obs.: adote

Na oficina de manutenção de viaturas do Corpo de Bombeiros, um elevador hidráulico é utilizado para elevar um veículo de 2.000 kg de massa. O raio do cabo do elevador é de 10 cm, e o raio do pistão, onde se aplica a força para acionar o elevador hidráulico, é de 1 cm. Considerando a aceleração da gravidade (g) = 10 m/s² , assinale a alternativa que apresenta a força a ser aplicada ao pistão para elevar o veículo.

Em certos problemas relacionados ao escoamento de fluidos no interior de dutos, encontram-se expressões do tipo:

A grandeza possui a mesma dimensão da razão entre potência e temperatura. O termo k é a condutividade térmica, conforme descrito pela Lei de Fourier. As dimensões dos parâmetros a e l são, respectivamente, as mesmas de aceleração e comprimento. A dimensão de v para que a equação acima seja dimensionalmente correta é igual a:

A prensa hidráulica é uma das aplicações do Princípio de Pascal. Um corpo, de massa 800kg, é colocado sobre  o êmbolo de área maior (S₂) de uma prensa hidráulica. Qual deve ser o valor da razão entre S₂/S₁ para que, ao se aplicar uma força de 20N no embolo menor de área S₁, o corpo descrito acima fique em equilíbrio?

Dado: aceleração da gravidade no local igual a 10m/s².

Um cubo maciço e homogêneo com 4 cm de lado está apoiado sobre uma superfície plana e horizontal.

Qual o valor da pressão, em N/m², exercida pela face do cubo apoiada sobre o plano?

Admita que:

1 - A densidade do cubo seja 8.10³ kg/m³ e

2 - a aceleração da gravidade no local seja de 10 m/s².

Um recipiente cúbico, de 10 cm de aresta e massa desprezível, está completamente cheio de água e apoiado sobre uma mesa plana e horizontal. Calcule a pressão, em pascal, exercida por esse recipiente sobre a superfície da mesa.

Dados:

Densidade da água = 1 g/cm³

Aceleração da gravidade no local = 10 m/s²

Um corpo, de 10 kg de massa, tem 1m³ de seu volume imerso em um recipiente contendo água, pois está preso por meio de uma mola ao fundo do recipiente, conforme a figura. Supondo que o corpo está em equilíbrio, a força que a mola exerce sobre o corpo é de ____ N.

Dados:

densidade da água 10³ kg/m³

aceleração da gravidade (g) = 10 m/s²

Duas esferas idênticas, A e B, de 200 cm³ e 140 g, cada uma, são colocadas na mesma linha horizontal dentro de dois recipientes idênticos, I e II. A esfera A é colocada no recipiente I, cujo conteúdo é água, com densidade igual a 1 g/cm³ e a esfera B no recipiente II, cujo conteúdo é óleo, de densidade igual a 0,6 g/cm³ .

Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s² .

Pode-se afirmar corretamente que:

Um grupo de mergulhadores está trabalhando numa região costeira a uma profundidade de 40 m, em relação a superfície da água. Qualquer equipamento que deva ser utilizado por estes mergulhadores, nessa profundidade, estará sujeito à uma pressão de ............. N/m² .

Dados:

I) densidade da água na região: = 1,2 g/cm³ ;

II) pressão atmosférica = 10⁵ N/m² ; e

III) aceleração da gravidade no local = 10 m/s² .

Uma esfera homogênea, rígida, de densidade µ₁ e de volume V se encontra apoiada e em equilíbrio na superfície inferior de um recipiente, como mostra a figura 1. Nesta situação a superfície inferior exerce uma força N₁ sobre a esfera.

A partir dessa condição, o recipiente vai sendo preenchido lentamente por um líquido de densidade µ, de tal forma que esse líquido esteja sempre em equilíbrio hidrostático. Num determinado momento, a situação de equilíbrio do sistema, no qual a esfera apresenta metade de seu volume submerso, é mostrada na figura 2.

Quando o recipiente é totalmente preenchido pelo líquido, o sistema líquido-esfera se encontra em uma nova condição de equilíbrio com a esfera apoiada na superfície superior do recipiente (figura 3), que exerce uma força de reação normal N₂ sobre a esfera.

Nessas condições, a razão é dada por