Questões Militares Comentadas por alunos sobre hidrostática em física
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Analise a figura abaixo.
A figura acima mostra um objeto flutuando na água contida
em um vaso sustentado por duas molas idênticas, de
constante elástica desconhecida. Numa situação de
equilíbrio, em que esse vaso de massa desprezível,
contém somente a água, as molas ficam comprimidas de
x. Quando o objeto, cujo volume é 1/30 do volume da
água, é inserido no vaso, as molas passam a ficar
comprimidas de x’. Sabendo que, no equilíbrio, 60% do
volume do objeto fica submerso, qual a razão x’/x?
π = 3,14;
Aceleração da gravidade =10 m/s2.
Pressão atmosférica no nível do mar = 1,01 x 105 Pa
1 cal = 4,2 J.
Calor específico da água = 1 cal/g.K.
Calor específico do gelo = 0,5 cal/g.K.
Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.
Constante dos gases ideais = 8,31 J/mol.K.
Constante de Coulomb = 9,0 x 109 N m2/C2.
Ana Clara ganhou de seu pai um balão e, para evitar que esse balão, contendo gás hélio e com volume V = 5,0 L, se perdesse voando para a atmosfera, ela pediu a seu pai que utilizasse um cordão de massa m = 10 g e comprimento / = 1,0 m para amarrá-lo. Para atender ao pedido de sua filha e ao mesmo tempo estudar o fenômeno da propagação de ondas, o pai prendeu a extremidade livre do cordão à parede e utilizou uma polia ideal para montar o experimento (conforme apresentado na figura abaixo), Sabe-se que a massa específica do gás no interior do balão é de 0,17 kg/m3 e a do ar atmosférico é de 1,21 kg/m3. Qual é, então, a velocidade com que uma onda transversal se propaga no cordão do balão de Ana Clara?
(Dados: Despreze a massa do revestimento do balão)
Em duas colunas cilíndricas verticais C1 e C2, ambas de mesma altura e, respectivamente, de diâmetros d1 = d e d2 = 2d, ligadas por um cano de volume desprezível na sua parte inferior, são colocados quatro líquidos não miscíveis La, Lb, Lc e Ld. Obtém-se um equilíbrio para o sistema com La na parte inferior de ambas as colunas, Lb sobre La na coluna C1, Lc sobre La e Ld sobre Lc na coluna C2. Nessa posição de equilíbrio, as superfícies livres de Lb e de Ld encontram-se numa mesma altura, e a superfície de contato do líquido La com os outros líquidos é mais baixa na coluna C1, que na coluna C2. O líquido La tem densidade maior que os outros três.
Nessas condições, pode-se deduzir que as respectivas densidades μa, μb, μc e μd, dos líquidos La, Lb, Lc e Ld satisfazem:
Na figura acima, o Helicóptero SH-16 (Seahawk) é uma poderosa arma de guerra antissubmarina da Marinha do Brasil (MB) capaz de detectar, com o seu sonar de imersão, submarinos que estejam ocultos em profundidades que não ultrapassem os 500 metros. A MB, ao tomar conhecimento da existência de um submarino inimigo em águas jurisdicionais brasileiras envia um desses helicópteros do Primeiro Esquadrão de Helicópteros Anti-Submarino a fim de tentar detectá-lo. Considere o helicóptero sobre a superfície da água e na mesma vertical do submarino, que se encontra submerso tentando ocultar-se a uma profundidade tal que não haja risco algum a sua estrutura em virtude da pressão externa. Sendo assim, marque a opção que fornece a profundidade máxima a que poderá estar o submarino antes que comece a colapsar (implodir) e informe se o helicóptero terá chance ou não em detectá-lo.
Dados: Patmosférica = 1 atm = 1 x 105 N/m2; g = 10 m/s2; dágua
= 103 kg/m3; pressão máxima suportada pelo submarino =
2,6 x 106 N/m2.