LISTA DE EXERCÍCIOS FÍSICA - 1º EM CAPÍTULO 16 TEOREMA DE PASCAL E TEOREMA DE ARQUIMEDES PROF. BETO E PH

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1 LISTA DE EXERCÍCIOS FÍSICA - 1º EM CAPÍTULO 16 TEOREMA DE PASCAL E TEOREMA DE ARQUIMEDES PROF. BETO E PH 1) (ENEM 2013) Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldade de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10 m/s 2, deseja-se elevar uma pessoa de 65 kg em uma cadeira de rodas de 15 kg sobre a plataforma de 20 kg. Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante? a) 20 N. b) 100 N. c) 200 N. d) N. e) N. 2) (ESPECEX ) Um elevador hidráulico de um posto de gasolina é acionado por um pequeno êmbolo de área igual a m 2. O automóvel a ser elevado tem peso de N e está sobre o êmbolo maior de área 0,16 m 2. A intensidade mínima da força que deve ser aplicada ao êmbolo menor para conseguir elevar o automóvel é de: a) 20 N. b) 40 N. c) 50 N. d) 80 N. e) 120 N. 3) (UNICAMP ) A figura abaixo mostra, de forma simplificada, o sistema de freios a disco de um automóvel. Ao se pressionar o pedal do freio, este empurra o êmbolo de um primeiro pistão que, por sua vez, através do óleo do circuito hidráulico, empurra um segundo pistão. O segundo pistão pressiona uma pastilha de freio contra um disco metálico preso à roda, fazendo com que ela diminua sua velocidade angular.

2 Considerando o diâmetro d 2 do segundo pistão duas vezes maior que o diâmetro d 1 do primeiro, qual a razão entre a força aplicada ao pedal de freio pelo pé do motorista e a força aplicada à pastilha de freio? a) 1/4. b) 1/2. c) 2. d) 4. 4) A figura abaixo representa um elevador hidráulico constituído de dois pistões A e B, tal que a área de B é 16 vezes maior que a de A. Esse dispositivo será utilizado para elevar com velocidade constante um veículo de peso igual a N por meio da aplicação de uma força F. Despreze as massas dos pistões, todos os atritos e considere que o líquido seja incompressível. O valor de F deve ser de: a) 16 N. b) 256 N. c) 625 N. d) N. e) N. 5) (UNISINOS ) Segundo o Princípio de Arquimedes, um corpo parcialmente submerso, flutua na água se sua for que a da água. As lacunas são corretamente preenchidas, respectivamente, por: a) densidade; menor. b) densidade; maior. c) pureza; maior. d) temperatura; menor. e) massa; menor.

3 6) (UNESP ) Duas esferas, A e B, maciças e de mesmo volume, são totalmente imersas num líquido e mantidas em repouso pelos fios mostrados na figura. Quando os fios são cortados, a esfera A desce até o fundo do recipiente e a esfera B sobe até a superfície, onde passa a flutuar, parcialmente imersa no líquido. Sendo P A e P B os módulos das forças Peso de A e B, e E A e E B os módulos das forças Empuxo que o líquido exerce sobre as esferas quando elas estão totalmente imersas, é correto afirmar que: a) P A < P B e E A = E B. b) P A < P B e E A < E B. c) P A > P B e E A > E B. d) P A > P B e E A < E B. e) P A > P B e E A = E B. 7) (PUC RS ) 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 (P), o empuxo (E) e a tensão (T), a alternativa que melhor relaciona suas intensidades é: a) E = P + T. b) E > P + T. c) P = E + T. d) P > E + T. e) P = E e T = 0. 8) (UPF ) Um bloco maciço de ferro de densidade 8,0 g/cm 3 com 80 kg encontra-se no fundo de uma piscina com água de densidade 1,0 g/cm 3 e profundidade de 3,0 m. Amarrandose a esse bloco um fio ideal e puxando esse fio de fora da água, leva-se o bloco à superfície com velocidade constante. Adotando g = 10 m/s 2, qual será, em N, a intensidade da força aplicada a esse fio? a) 800 N. b) 700 N. c) 600 N. d) 300 N. e) 100 N. 9) (UNIGRANRIO - MEDICINA 2017) Uma pedra cujo peso vale 500 N é mergulhada e mantida submersa dentro d água em equilíbrio por meio de um fio inextensível e de massa desprezível. Este fio está preso a uma barra fixa como mostra a figura. Sabe-se que a tensão no fio vale 300 N. Marque a opção que indica corretamente a densidade da pedra em kg/m 3. Dados: densidade da água = 1 g/cm 3 e g = 10 m/s 2.

4 a) 200. b) 800. c) d) e) ) (UFRGS ) A figura I representa um corpo metálico maciço, suspenso no ar por um dinamômetro, que registra o valor 16 N. A figura II representa o mesmo corpo totalmente submerso na água, e o dinamômetro registra 14 N. Desprezando o empuxo do ar e considerando a densidade da água igual a kg/m 3 e g = 10 m/s 2, o volume e a densidade do corpo são, respectivamente: a) m 3 e kg/m 3. b) m 3 e kg/m 3. c) m 3 e kg/m 3. d) 1, m 3 e kg/m 3. e) 1, m 3 e kg/m 3. 11) (PUC PR 2016) A mina naval, ou mina submarina, é um artefato explosivo, em geral, estacionário, que é ativado ao toque de uma pessoa, veículo ou embarcação. Geralmente, em forma esférica ou ovalada, as minas contêm ar suficiente em seu interior para flutuar. Um cabo ancorado no leito do mar mantém a mina submersa até a profundidade desejada. Considere uma mina submarina esférica de volume 4 m 3 e massa 300 kg. A mina fica ancorada verticalmente por meio de um cabo de massa desprezível. Determine a intensidade da força de tração aplicada pelo cabo à mina. Considere g = 10 m/s 2 e a densidade absoluta da água como kg/m 3. a) 32 kn. b) 35 kn. c) 37 kn. d) 40 kn. e) 43 kn. 12) (UERJ ) Uma barca para transportar automóveis entre as margens de um rio, quando vazia, tem volume igual a 100 m 3 e massa igual a kg. Considere que todos os automóveis transportados tenham a mesma massa de 1, kg, que a densidade da água

5 seja de kg/m 3 e g = 10 m/s 2 O número máximo de automóveis que podem ser simultaneamente transportados pela barca corresponde a: a) 10. b) 40. c) 80. d) ) (FUVEST 2016) Um objeto homogêneo colocado em um recipiente com água (densidade igual a 1 g/cm 3 ) tem 32% de seu volume submerso; já em um recipiente com óleo, tem 40% de seu volume submerso. A densidade desse óleo, em g/cm 3 é: a) 0,32. b) 0,40. c) 0,64. d) 0,80. e) 1,25. 14) As figuras 1 e 2 representam uma pessoa segurando uma pedra de 12 kg e densidade kg/m 3 ambas em repouso em relação à água de um lago calmo, em duas situações diferentes. Na figura 1, a pedra está totalmente imersa na água e, na figura 2, apenas um quarto dela está imerso. Para manter a pedra em repouso na situação da figura 1, a pessoa exerce sobre ela uma força vertical para cima, constante e de módulo F 1. Para mantê-la em repouso na situação da figura 2, exerce sobre ela uma força vertical para cima, constante e de módulo F 2. Considerando a densidade da água igual a kg/m 3 e g = 10 m/s 2 é correto afirmar que a diferença F 2 - F 1 em newtons, é igual a: a) 60. b) 75. c) 45. d) 30. e) ) (ESPCEX ) 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.

6 Sabendo-se que a densidade da água é igual a 1 g/cm 3 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: a) 0,20 g/cm 3. b) 0,40 g/cm 3. c) 0,60 g/cm 3. d) 0,70 g/cm 3. e) 0,80 g/cm 3. 16) (UPF ) A tirinha abaixo mostra um iceberg que tem seu volume parcialmente imerso (9/10 de seu volume total) na água do mar. Considerando que a densidade da água do mar é 1 g/cm 3, assinale a alternativa que indica a densidade do gelo, em g/cm 3 que compõe o iceberg. a) 0,5. b) 1,3. c) 0,9. d) 0,1. e) 1. 17) (UDESC ) Um barco pesqueiro, cuja massa é 710 kg, navegando rio abaixo, chega ao mar, no local em que a densidade da água do mar é 5% maior do que a densidade da água do rio. O que ocorre com a parte submersa do barco quando este passa do rio para o mar? a) Aumenta, pois o barco desloca um maior volume de água. b) Diminui, pois o empuxo diminui. c) Diminui, pois o barco desloca um menor volume de água. d) Aumenta, pois o empuxo aumenta. e) Não se altera, pois o empuxo é o mesmo. 18) Uma esfera homogênea de peso igual a 40 N, com volume de 0,02 m 3 está em repouso, completamente imersa em água. Uma mola, disposta verticalmente, tem uma de suas extremidades presa ao fundo do recipiente e a outra à parte inferior da esfera, conforme figura abaixo. Por ação da esfera, a mola foi deformada em 25 cm em relação ao seu comprimento quando não submetida a nenhuma força deformadora. Considere a densidade da água como kg/m 3 e a aceleração gravitacional como 10 m/s 2. Determine:

7 a) Qual o módulo do empuxo que atua sobre a esfera? b) Qual a constante elástica da mola em N/m? GABARITO 1) c 2) c 3) a 4) c 5) a 6) e 7) a 8) b 9) d 10) b 11) c 12) b 13) d 14) c 15) e 16) c 17) c 18) a) 200 N b) 640 N/m