AULA QUESTÃO

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1 AULA 7 QUSTÃO 7 Para resolver o problema, faça Pa = Pb. Pa = pressão atmosférica = 2 atm = 2 x 76 cmhg = 152 cmhg Ou seja, Pa é a pressão exercida por uma coluna de Hg de 152 cm de altura. Pa = d.g.h = d. g. 152 onde d = d Hg Pb = Pcolx + Pcol a (veja figura) Pb = d.g.(x) + (d/2).g.a, onde d = d Hg Fazendo Pa = Pb vem: d. g. 152 = d.g.(x) + (d/2).g.a, onde d = d Hg e a = 64cm d. g. 152 = d.g.(x) + (d/2).g. 64 d. g. 152 = d.g.(x) + d.g. 32 x = 120 cm h = x + a = = 184 cm AULA 7 QUSTÃO 8 Quando a torneira é rapidamente aberta e fechada, gás entra pela torneira. A pressão exercida pelo gás (Pgás) faz a coluna de mercúrio descer 38 cm. Ou seja, a pressão exercida pela coluna de mercúrio sobre o ponto b diminui 38 cmhg ntretanto, note que temos Pa = Pb, e Pa = Patm = constante. Como Pa não muda (Pa = Patm), durante a entrada de gás, Pb também não muda. Assim, se a pressão da coluna de mercúrio sobre o ponto b diminui 38 cmhg, certamente, essa é a pressão acrescentada pelo gás aprisionado sobre o mercúrio, visto que Pb não muda. Portanto, Pgás = 38 cmhg Página (76)

2 AULA 7 QUSTÃO 13 Dentro de um gás, a lei de Stevin (PA = PB + d.g.h) se reduz a PA = PB = n.r.t/ V, visto que a densidade (d) do gás é desprezível para alturas H usuais. A variação da pressão com a altitude H, no interior de um gás, só não será desprezível para alturas quilométricas, em geral, envolvendo a atmosfera. Por esse motivo, P4 = P2 = Pgás = n.r.t / V Pela lei de Stevin, sabemos que: 1 2 Ar P5 = P6 e P3 = P4 embora P1 P2 Portanto, P2 = P4 = P Resposta correta: letra D Água AULA 7 QUSTÃO 14 Prá variar, faça PA = PB. PA = PB da. g. 32 = dhg. g. x + doleo. g. 6 1 x 32 = 13,6. x + 0,8 x 6 X = 2 cm Portanto, o desnível Y pedido vale Y = 32 ( 6 + x) = 32 ( 6 + 2) Y = 24 ( 6 + 2) = 24 cm AULA 7 QUSTÃO 29 O gabarito da apostila está errado. A resposta correta é a letra D A fração do volume do corpo que permanece imersa na água é dada pela razão dliq / dcorpo e independe da gravidade g, por isso, mudar da Terra para a Lua não causará nenhuma mudança nessa fração imersa, que permanece 9/10 = 90%. Página (77)

3 AULA 7 QUSTÃO 32 A quantidade de água na vasilha vai aumentando. O empuxo vai aumentando, a normal N vai diminuindo. A partir do momento em que a normal N se anula (N = 0), teremos = P = constante. A partir daí, mesmo que mais água seja adicionada à vasilha, o empuxo permanece constante = P, portanto Vsub permanece constante, assim como x pemanece constante. Portanto, para determinar a altura x, basta fazer = P. = P Dliq. Vsub. g = Dcorpo. V. g Dliq. (x. A). g = Dcorpo. (H. A). g Dliq. x = Dcorpo. H 1. x = 0,4. 4 cm X = 1,6 cm AULA 7 QUSTÃO 33 Inicialmente, temos = P = 100 N. Depois, uma força F afundará o bloco. O empuxo que age no corpo é diretamente proporcional ao volume submerso: = Vsub Vsub F + P = F = 125 F = 25N N = = 125 N 8V 10V 100 AULA 7 QUSTÃO 34 Inicialmente, uma força F mantém o bloco em equilíbrio submerso: = F + P (eq1) Depois que a força F é suprimida, o corpo passa a flutuar em equilíbrio na superfície da água: = P (eq2) O empuxo que age no corpo é diretamente proporcional ao volume submerso: Página (78)

4 = Vsub Vsub = V V 3 = 3., usando as relações eq1 e eq2, vem: F + P = 3.P 20 + P = 3P P = 10N AULA 7 QUSTÃO 35 Qual a força F que se deve aplicar na caixa para mantê-la em equilíbrio totalmente submersa na água? F + P = F = P = dliq.v.g dcorpo.v.g = V.g.( dliq dcorpo) F = V.g.( dliq dcorpo) Vemos que a força F necessária para manter a caixa submersa é diretamente proporcional ao volume V da caixa. Mas se cada uma das dimensões altura (a), comprimento (b), largura (c) da caixa duplicar, o que ocorrerá ao volume V da caixa? V = a. b. c V = (2a).(2b). (2.c) = 8.a. b. c = 8. V V = 8. V Portanto, vemos que o volume V da caixa octuplicará, portanto, a força necessária para manter a caixa submersa em equilíbrio precisará ser 8x maior que. Resposta correta Letra D AULA 7 QUSTÃO 36 T + P = A seguir, mostraremos que cada uma dessas forças é será diretamente proporcional à gravidade g. P = m.g = dliq.v.g T = P = dliq.v.g m.g = (dliq.v m).g Portanto, se a gravidade g ficar 3x menor (passar a valer g/3), cada uma dessas forças ficará 3x menor também. Resposta correta letra B Página (79)

5 AULA 7 QUSTÃO 40 O valor do empuxo é igual ao valor do peso da água deslocada, ou seja, é igual ao peso de 2,4 litros de água. ( = 2,4 kgf) Antes de cortar o fio: a balança é um aparelho que Depois de cortar o fio: a balança é um aparelho mede o valor da normal N. Como a água está em que mede o valor da normal N + N. Como a água e a equilíbrio, podemos escrever: N = P A + bolinha estão em equilíbrio, podemos escrever: N = P A + N = 40 kgf + 2,4 kgf + N + = PB N = 42,4 kgf O dinamômetro é um aparelho que mede a tração T. Uma bolinha de massa 20 kg tem peso P B = 20 kgf. Como a bolinha está em equilíbrio, pemite escrever: N + N = PA + PB N + N = 40 kgf + 20 kgf N + N = 60 kgf + T = P B 2,4 kgf + T = 20 kgf T = 17,6 kgf AULA 7 QUSTÃO 46 O gelo quer subir até a superfície da água, mas a mola está impedindo a subida do gelo. O gelo empurra a mola, comprimindo essa mola. A mola comprimida empurra o gelo para baixo. A mola, portanto, encontra-se, inicialmente, comprimida. Quando o gelo vai derretendo, a mola vai gradativamente voltando ao seu tamanho natural (deixando de estar comprimida). Quando o gelo estiver totalmente fundido, a mola atingirá o seu comprimento natural. Resposta Correta letra B AULA 7 QUSTÃO 55 Usando os conceitos de Referencial Acelerado, temos que: a cat. oposto 2x tg α = = = a = g / 2 g cat. adjacente 4x x x 4x a Página (80)