Questões Militares Comentadas por alunos sobre hidrostática em física

A figura a seguir representa vasos comunicantes indeformáveis que possuem diâmetros iguais e um líquido (densidade μ) que está em repouso. Do lado esquerdo há uma amostra confinada de gás ideal que exerce uma pressão sobre a superfície do líquido, enquanto que do lado direito a superfície desse mesmo líquido está sujeito a pressão atmosférica (p_o). 



Após uma expansão volumétrica do gás, e ainda mantendo a pressão final da amostra de gás (p_gf) menor do que a pressão atmosférica (p_o), assinale a alternativa que indica corretamente a expressão da diferença p_o-p_gf quando o líquido atingir o repouso.
Considere que
1 – os vasos comunicantes estão em um local cujo módulo da gravidade é igual a “g”;
2 – antes da expansão volumétrica a diferença entre níveis é igual a “h”;
3 – após a expansão, o deslocamento do nível do líquido é igual a “y”;
4 – a pressão atmosférica p_o é constante. 

Um cubo de gelo está completamente submerso em 3,45 kg de água e preso por meio de um fio ideal de capacidade térmica desprezível, ao fundo de um recipiente adiabático, conforme representado na figura seguinte:


Inicialmente, a água está a 16 ºC e o gelo a 0 ºC e observa-se uma tração no fio de 1,0 N. Considere que ocorra troca de calor exclusivamente entre a água e o gelo e que, à medida em que o gelo derrete, o fio continue prendendo o cubo de gelo ao fundo do recipiente, sem exercer pressão sobre o gelo.
Nessas condições, ao ser atingido o equilíbrio térmico no interior do recipiente, a tração, em N, sentida pelo fio, será igual a  

Um aquário de paredes finas e área da base igual a S contém água cuja densidade vale μ_A , até a altura x (Figura A). Um barquinho de madeira, com uma esfera maciça dentro dele, é posto a flutuar e o nível da água se eleva até a altura y (Figura B).
Ao retirar a esfera e colocá-la diretamente na água, com o barquinho ainda a flutuar, ela afunda e o nível de água altera para o valor z (Figura C). 

Considerando que as figuras foram feitas em escalas diferentes, e sendo o volume da esfera igual a V e sua densidade μ_E , pode-se afirmar corretamente que

Em um local onde o módulo da aceleração da gravidade é igual a 10 m/s², uma pessoa submerge um bloco maciço de massa igual a 3 kg totalmente em água, enquanto aplica uma força na face superior do bloco. Nessa situação a força de empuxo a que o bloco está sujeito é igual a 50 N. Sem a ação da força aplicada pela pessoa, apenas uma fração do bloco está abaixo da superfície da água. A alternativa que indica corretamente a fração do bloco que está acima da superfície da água é  

As figuras mostram o fundo do mar de uma mesma região em dois momentos: na figura 1, em uma situação de maré alta e, na figura 2, em uma situação de maré baixa. Nas duas figuras, vê-se, ainda, uma pedra de dimensões desprezíveis em repouso no fundo do mar.


Considerando g = 10 m/s² , a densidade da água do mar igual a 1 g/cm³ e sabendo que a diferença de pressão sobre a pedra, nas duas situações, é de 40000 Pa, o desnível h, indicado na figura, é de