Física D Extensivo V. 4

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1 Física D Extensivo V Exercícios 01) D 0) 03) B d = m V d dispositivo < d água 1atm = 1 5 Pa = 1 5 = 760 mmhg m 0) C p sistólica = 1 cmhg p diastólica = 8 cmhg 05) 06) área pressão 09) eficiência da lâmina depende da pressão que ela exerce na madeira Mantendo-se a lâmina afiada, ou seja, mantendo-se uma área de contato pequena, garantimos ) 3 uma pressão (p = F ) grande 01 Falso f polegar = f indicador 0 Verdadeiro 0 Falso p polegar > p indicador 08 Falso 16 Falso Depende da área também 3 Verdadeiro 11) F indicador = F polegar indicador > polegar p indicador < p polegar 1) D p = F 07) 08) D diâmetro largura área de contato pressão 13) C II > I p II < p I a figura 1, percebemos que os corpos possuem massas diferentes, mas ocupam volumes iguais Como d = m V, temos d > d 1 > d 3 > d pois (m > m 1 > m 3 > m ) a fundição foram usadas massas iguais desses corpos, apoiadas em áreas iguais Logo os corpos mais densos serão os com menor altura, já os menos densos, logo com menor concentração de massa por volume, serão os mais altos V < V 1 < V 3 < V B C D ssim 1,,3, B D C > p água 1 atm > 0, atm Lembre-se: metros de água 1 atm 1) C P 1 = P F 1 = F (peso) Como 1 >, então < p Física D 1

2 15) C 16) B d = m V V = m d = 7 V = 1,003 cm3 Resposta: Das alternativas, o volume é comparável ao de uma gota d água V = l 3 V 3 V = 8 3 m 3 V = 8 9 m 3 Calculando a massa de ouro: d = m V m = d v m 8 9 m = 1,6 11 g m = 1,6 8 kg 17) o se colocar a pedra, a massa total deveria ser 130 g o entanto foi transbordado o volume da pedra, 30 g de água, ou seja, 30 cm 3 (1 g/cm 3 ) d pedra = m = Vpedra 30 = g/cm3 pedra 18) Com base no gráfico r F = m VF r = m V ρ ρ F 50 = 8 = 08,,8 g/cm3 F = 80 = 8 g/cm3 0) C 1) D este exercício, podemos escolher quaisquer valores de massa para os óleos, desde que sejam iguais Então: m 1,6 g m,6 g V 1 = 1 cm 3 V,70 cm 3 Calculando o volume V : d = m V V 6, 085, V,70 cm 3 Logo: d total = d 1 + d d total = 1, ( m1+ m) 17, ( V + V ) d total,70 g/cm 3 1 Reduzindo a área de contato pela metade (uma perna só), a pressão passa a ser o dobro da inicial, logo, p ) 9 ( ) Observe que: a figura, as bolinhas flutuam na região superior do líquido Logo, d 1 = d < d a figura B, a bolinha 1 flutua na região superior, e a bolinha flutua na região inferior do líquido Logo, d 1 < d < d a figura 3, as bolinhas flutuam na região inferior do líquido Logo, d 1 = d > d 19) d 1 = 1 g/cm 3 Como V 1 = V d = g/cm 3 3)D p = F se a área é 1 3 maior menor, a pressão fica 3 vezes V = V então d 1 = m v = m v1 m 1 = v ) a) d = m V = m v m = 8v a) d mistura = m + m V + V 1 1 b) d mistura = m + m V + V 1V + V V + V = V + 8 V V+ V = 9 V 3y = 3 g/cm3 1,5 = dv + dv V + V ,5 V 1 + 1,5 V = V 1 + V 0,5 V 1 =,5 V V 1 =5 v 1,5 =,3 0,,06 m Sendo a pressão interna maior do que a pressão externa, a força causada por essa diferença é perpendicular à janela e orientada de dentro para fora b) p,75 5 m F,75 F 5, , F =,5 3 Física D

3 5) b) Peso = m g = 750 Área (hachurada) = cm = 1 1 m =,0 cm = m m = 50 kg p = peso 750 = = 7,5 3 ou Pa 1 1 p = peso 50 = m área 30) = 5 cm = 5 m = 50 =,5 6 m m kg P total 00 /m m = 80 kg p = peso 00 = 8 5 Pa 5 6) 7) C p = F = 1 1 p = 1 atm 3 7 = cm = m (pés) = = 16 p cadeira p pessoa = 50 peso total p = = p = 3,5 m kgf cm = 1 kgf/cm ) Se 50% do peso é sustentado pela vértebra, então: F, ) P = F 0 = 5 /m 0 31) D 1º Passo: calculando as pressões suportadas por cada rolha = F 1 1 = 1 = 6 x 3 /m 1 p = F = 8 1 = x 3 /m = F = = 3,5 x 3 /m 3 º Passo: calcular a pressão em cada rolha quando a água encontra-se num nível acima da rolha (Desconsiderando a pressão atmosférica) I Quando o nível está na rolha 1 p II Quando o nível está na rolha = μgh = μg(d d 1 ) = = 1 3 /m p III Quando o nível está na rolha 3 = μg(d 3 d 1 ) 3 1 = 3 /m p = μg(d 3 d ) p = 1 3 /m IV Quando o nível está a x,30 acima da rolha 3 = μg(x d 1 ) 3 (0,6 0,1) = 5 3 /m p = μg(x d ) 3 (0,6 0,) = 3 /m = μg(x d 3 ) 3 (0,6 0,3) = 3 3 /m Obs: Conclui-se que a rolha, nesse nível, está no limite de soltar-se Logo, é a primeira a soltar a) V = = cm 3 = 3 6 V = 3 m 3 µ = m V,5 3 = m m = 75 kg 3 V Quando o nível está a H,80 acima do fundo = μg(h d 1 ) 3 (0,8 0,1) = 7 3 /m p = μg(h d ) 3 (0,8 0,) = 6 3 /m = μg(h d 3 ) 3 (0,8 0,3) = 5 3 /m De acordo com as pressões calculadas no 1º passo, conclui-se que todas as rolhas se soltarão, enquanto o tanque se enche, nessa ordem: rolha, rolha 3, rolha 1 Logo, duas alternativas (B, D) estão corretas Física D 3

4 3) 5 01 Falso facilidade de se tomar um refrigerante pelo canudinho depende da variação da pressão p = µ g h Como a g terra >g wa, esse processo seria mais fácil na Terra 0 Verdadeiro p = µ g h 0 Verdadeiro 08 Falso pressão depende da altura do líquido 16 Verdadeiro 3 Verdadeiro 6 Falso o aumentarmos a altitude diminuímos a pressão atmosférica 33) 9 3) B 35) B 36) D 01 Verdadeiro É necessário haver diferença de pressão 0 Falso Os movimentos peristálticos independem da ação da gravidade 0 Verdadeiro Sem atmosfera não existe força empuxo 08 Verdadeiro usência de resistência do ar 16 Verdadeiro 3 Falso ão haveria refração atmosférica 6 Falso Céu negro altitude ocasiona pressão atmosférica Com mais altitude e menos pressão atmosférica, teríamos uma bola mais rápida e com maior altura atingida quando chutada para cima 37) p = µ g h 38) C ar mais rarefeito Logo, com volume maior e portanto menos densidade (µ = m V ) 39) p = 76 cmhg p B = 76 cmhg 8 cmhg = 68 cmhg 01 Verdadeiro 0 Verdadeiro 0 Verdadeiro 08 Verdadeiro cidade B está em altitude maior 16 Falso Perceba pela tabela que a pressão de 68 cmhg está entre 500 m e 00 m de altitude Logo, a cidade B está abaixo de 00 m 3 Falso pressão é igual à atmosférica 6 Falso ltitude maior que a cidade 0) 7 1) 01 Correta Conceito de pressão 0 Correta Exemplo: x 80 refere-se à pressão arterial sistólica 0 Incorreta Menor valor verificado na aferição de pressão arterial 08 Correta ão só na superfície terrestre, como em qualquer local da atmosfera 16 Correta p manométrica = p TM p Sangue Área do êmbolo = 30 cm 50 cm = 1500 cm = = 1,5 1 m 01 Falso p = peso êmbolo = m g = área 15, p 00 m Logo, a pressão absoluta será: ,0 5 m 0 Falso p = µ g h 000,8 3 h h,5 m h = 5 cm 0 Falso O acréscimo de pressão é: p = peso pessoa 600 = área 15, = 1 3 m 08 Verdadeiro p absoluta = µ g h 6000 =,8 3 h h,75 m = 75,0 cm ssim, a altura h = 75 cm 16 Falso Princípio de Pascal 3 Verdadeiro Se 60 kg 75 cm 90 kg x x cm = 1 m 6 m = 15 kg peso = m g = 150 p = peso 150 = 0 15, 1 m p = µ g h 00,8 3 h h = 1,5 cm ) I Somente água (densidade máxima) II e IV Mesma coluna de óleo sobre os pontos do fundo, pressões iguais III Somente água (metade do tubo) V Água (metade) + óleo (metade) Logo: p I > p V > p III > p II = p IV Física D

5 3) B O Sistema apresentado utiliza sempre o mesmo volume de água na descarga, ao contrário de outros nos quais o volume de água escoado é determinado pelo intervalo em que o usuário aciona a válvula ) R = cm,1 m Área do disco = π R = π (0,1),01 πm p = F F 15 = 001, π F = 3 π 8) 7 Pa 9) p = µ g h p = 3 (5 + ) p = 7 /m ou 7 Pa Obs: pressão depende da profundidade, e não do volume de água sobre o ponto p = F p = F F = 5 3 F = 1 = m 50) 5) 6) p = µ g h p = 3 - p = 1 3 /m p = 1 3 Pa Se a densidade da água vale 1 kg/l, então temos no tanque 5 3 kg de água Então: p = P 3 água 5 = =,5 m 1 51) transformação sofrida pelo gás será considerada isotérmica ssim, a Lei de Boyle-Mariotte será válida V i = P f V f (1) 7) Área = cm = m a)f água = 1,5 6 p = F 6 15, p = p = 1,5 m b) p = µ g h 1,5 = 1 3 h h = 1,5 m PV 1 1 PV = T1 T V o = 1 V f V f = V o F = 1, F = 75,6 7,56 kgf P atm = P fgás + P líq P f = P o ρ g h () Substituindo () (1): V i = (P o ρ g h) V f = ( P ) V o ρ g h f V i Física D 5

6 Como a área da base do volume final e inicial serão as mesmas (V = h), podemos trocar relação entre os volumes por relação entre alturas Vf hf = V h i i µ = m V 0,8 3 = m 5 m = 1 kg p = F = m a área p 1,11 =, Pa 0, 0,5 55) µ sangue = 1,0 Kg/l = 1,0 3 kg/m 3 h= 1,3 m g = m/s = 1,013 5 Pa = 760 mmhg p = µ g h p = 1,0 3 1,3 p = 1,35 Pa ssim: = ( P ) h o ρ g h f hi = ( 096, ) 0,, = 1808 cm de H O 5) ρ = µ g h 9 3 = 1 3 h h,9 m 53) través do gráfico percebemos que quando H = 700 m p, atm ssim, se: 1,013 5 Pa 760 mmhg 1,0 Pa x x = 1 mmhg 56) E p = µ g h natureza altura da coluna de líquido 57) D pressão aumenta com a profundidade, logo p > p absoluta = p cabine + p diferença p absoluta, + 0,5,9 atm partir do mesmo gráfico percebemos que essa pressão corresponde a 00 m 5) 58) B 59) C Com a caixa d'água numa posição mais alta, aumentaremos a pressão com que a água descerá µ,8 g/cm 3,8 3 kg/m 3 v km/h 5,56 m/s V = V = cm 3 V = 5 m 3 a = v 5, 56 t 5 a = 556, = 1,11 m/s 5 60) C () p B = p base p = ρ g (H 1 + H ) pgh 1 = pgh () p = ρ g H 1 (1) p = p o + ρ g H i (6) p base = ρ g H 6 Física D

7 61) 9990 m = p TM + p Líquido 00 5 = h = h 5 h = 999 h = 9990 m 66) C pressão p 0 6) D = p TM + p Líquido 3 5 = μ B 5 = 8 1 μ μ = 5 μ,5 kg/m 3 μ =,5 g/cm ) a) 30 m b) 1 m/s 6) E a) = p TM + p Líquido 5 = h 3 5 = h h = 3 5 h = 30 m b) Reação: Δp tempo 1 /m 1 s 30 /m Δt 30 Δt = 1 Δt = 30 s Logo: V = s t = h t = = 1 m/s De acordo com o gráfico: p = p o + µ g h 1,3 5 = µ , = µ µ = 500 kg /m 3 60 µ,5 3 Kg/m 3 65) D pressão no interior do sino vale: p sino = p TM + p Líquido p sino = p + ρ g h tempo À medida que o reservatório enche, a pressão no fundo aumenta p fundo = p o + µ g h 67) p = µ g h 0,05 5 = 3 h h,5 m = 50 cm 68) a) p mergulhador = p o + µ g h p mergulhador = p mergulhador = 1,5 5 m 69) E b) Os dois pontos estão na mesma profundidade da superfície, logo: h B p B d = 1g/cm 3 = 3 Kg/m 3 p = µ g h p = 1 3 9,8 500 p =,9 6 m =,9 6 Pa 70) E pressão total no fundo do recipiente é dada por: = p TM + p Líquido = = ,0 5 = 1,0 5 /m * força que a água exerce no fundo depende da pressão da água p = F F = p Líquido F,0 5 0 F,0 71) h =, 1,7,5 m p = µ g h p = 1 3 0,5 p = 5 3 m Física D 7

8 7) = p = p Hg + p o = µ g h + p o = 13,6 3 1, =, 5 Pa µ Hg = 13,6 g/cm 3 b) p = F F = p = cm = m F =, 5 F = 8 p absoluta = p o + p óleo + p HO 1,038 5 = ,8 3 0,1 + 3 x 0, ,8 3 = x x = 3 3 x,3 m = 30 cm 75) C 73) a) coluna líquida desceria para o recipiente porque na Lua a pressão atmosférica é igual a zero b) p = µ g h 1 = 1 3,5 h h = m de água Como: m de água 76 cmhg m de água x x = 19 cmhg p o = 1 5 = 76 cm m p = p B = p água + = µ g h + = = 1,1 5 /m x menor P o ' = 1 = 7,6 cm g m/s 5 x menor g' 5 m/s 76) 7) a) p = p B = p Hg + = µ g h + = 30 cmhg + 76 cmhg = 6 cmhg 8 Física D

9 77) ntes da explosão Depois da explosão 70 m 70 m 0 m 8 atm 0 m 18 atm 11 atm p =? Como a profundidade do submarino e da bomba não se alteram, temos: Δp Sub = Δp Bomba p p 0 = p p 0 p 11 = 18 8 P = 1 m Resposta: sim, pois a pressão no casco é superior a 0 atm 78) diferença de altura entre a coluna de água e a torneira é h = 3 m 8) E p = p o + µ g h p = 1, p = 1,31 5 /m 79) µ plasma = 1,0 g/cm 3 = 1,0 3 kg/m 3 p = µ g h = 1,0 3 p =,08 /m,08 5 /m ssim 1 5 /m 760 mmhg 0,08 5 /m x x 156 mmhg 80) 6 p = p B = p HO + = p HO = µ g h HO /gás = 3 0,06 p = 6, = 60 /m = 6 F r = P m a = m g = m (a + g) É a reação da superfície, relacionada com a pressão exercida sobre o fundo p = F = = m ( a + g ) porém r = m V m = r V m = r h p = m ( a + g ) h(a+g) = ρ = r(a+g) h 81) O máximo valor que a pressão pode assumir dentro do canudinho é igual à pressão atmosférica cima desse valor seria impossível que o líquido fosse ingerido ssim: p = µ g h 1,013 5 = 1 5 h h =,13 m Usando g = m/s h =,13 m h m Física D 9

10 83) Como nesse caso a altura do líquido deve coincidir com a altura x 1 então h = x Dh + dh = d h Dh + d h = + dh ( 1) h (d D) = d H dh h = d D ntes de ser mergulhado no líquido p = p B p líq + = phg µ g h + d g H = d x g D g h + d g H = d x g p = p B = µ g h = d g h Física D