FÍSICA - 3 o ANO MÓDULO 29 HIDROSTÁTICA: PRINCÍPIO DE PASCAL E EMPUXO

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1 FÍSICA - 3 o ANO MÓDULO 29 HIDROSTÁTICA: PRINCÍPIO DE PASCAL E EMPUXO

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6 Como pode cair no enem (UERJ) Uma rolha de cortiça tem a forma de um cilin-dro circular reto cujo raio mede 2 cm. Num recipiente com água, ela flutua com o eixo do cilindro paralelo à superfície. Sabendo que a massa específica da cortiça é 0,25 g/cm 3 e que a da água é 1,0 g/cm 3, a correta repre-sentação da rolha no recipiente está indicada em: a) b) c) d)

7 Fixação 1) (UNIRIO) A figura mostra uma prensa hidráulica cujos êmbolos têm secções S 1 = 15cm 2 e S 2 = 30cm 2. Sobre o primeiro êmbolo, aplica-se uma força F igual a 10N, e, desta forma, mantém-se em equilíbrio um cone de aço de peso P, colocado sobre o segundo êmbolo. O peso do cone vale: a) 5N b) 10N c) 15N d) 20N e) 30N

8 Fixação 2) (UERJ) As figuras abaixo mostram três etapas da retirada de um bloco de granito P do fundo de uma piscina. Considerando que F 1, F 2 e F 3 são os valores das forças que mantêm o bloco em equilíbrio, a relação entre elas é expressa por: a) F 1 = F 2 < F 3 c) F 1 > F 2 = F 3 b) F 1 < F 2 < F 3 d) F 1 > F 2 > F 3

9 Fixação 3) (UERJ) A relação entre o volume e a massa de quatro substâncias, A, B, C, e D, está mostrada no gráfico. 8 A 6 B 4 C 2 D Essas substâncias foram utilizadas para construir quatro cilindros maciços. A massa de cada cilindro e a substância que o constitui estão indicadas na tabela abaixo. Se os cilindros forem mergulhados totalmente em um mesmo líquido, o empuxo será maior Cilindro Massa (g) Substância I 30 A II 60 B III 75 C IV 90 D sobre o de número: a) I b) II c) III d) IV

10 Fixação F s a b c d 4) (UERJ) Duas esferas, A e B, de pesos P A e P B, de mesmo volume, de materiais distintos 5 e presas a fios ideais, encontram-se flutuando em equilíbrio no interior de um vaso cheio de X água, conforme o desenho: Z A força que o líquido exerce em A é F A e a exercida em B é F B.Sendo assim, as relações entre os pesos P A e P B e as forças F A e F B, são: a) P A > P B e F A = F B b) P A = P B e F A = F B c) P A > P B e F A > F B d) P A = P B e F A > F B

11 ixação ) (UERJ) Um mesmo corpo é imerso em três líquidos diferentes e não miscíveis. No líquido, o corpo fica com 7/8 de seu volume imersos; no líquido Y, o corpo fica com 5/6 e, no líquido, fica com 3/4. Em relação à densidade dos líquidos, podemos concluir que o menos denso e o mais denso ão, respectivamente: ) X e Z ) X e Y ) Y e Z ) Y e X

12 Ao apertar a garrafa, o movimento de descida do frasco ocorre porque: a) diminui a força para baixo que a água aplica no frasco. b) aumenta a pressão na parte pressionada da garrafa. c) aumenta a quantidade de água que fica dentro do frasco. d) diminui a força de resistência da água sobre o frasco. e) diminui a pressão que a água aplica na base do frasco. Proposto 1) (ENEM) Um brinquedo chamado ludião consiste em um pequeno frasco de vidro, parcialmente preenchido com água, que é emborcado (virado com a boca para baixo) dentro de uma garrafa pet cheia de água e tampada. Nessa situação, o fgrasco fica na parte superior da garrafa, conforme mostra a figura 1. Quando a garrafa é pressionada, o frasco se desloca para baixo, como mostrado na figura 2.

13 Proposto 2) (UERJ) Uma fração do volume emerso de um iceberg é subitamente removida. Após um novo estado de equilíbrio, os valores finais da densidade e do volume submerso do iceberg, d 2 e V 2, apresentam, respectivamente, as seguintes relações com os valores iniciais d 1 e V 1 : a) d 2 > d 1 e V 2 < V 1 b) d 2 = d 1 e V 2 = V 1 c) d 2 = d 1 e V 2 < V 1 d) d 2 < d 1 e V 2 > V 1

14 Proposto 3) (PUC) Um estudante decidiu fazer uma experiência. Para isto: I) Providenciou uma bolsa de água quente. II) Fez um orifício na tampa e adaptou neste a extremidade de um tubo de plástico de aproximadamente 5 mm de diâmetro. (Conforme figura) III) Apoiou a bolsa sobre uma superfície horizontal e colocou sobre a bolsa um pacote com massa de 5 kg. IV) Expirou o ar de seus pulmões na extremidade oposta do tubo e verificou, com surpresa, que conseguia com a simples pressão de seus pulmões transferir o ar para a bolsa, aumentando o seu volume e, em consequência, suspender a massa nela apoiada. O aluno estava verificando: a) o Princípio de Arquimedes; b) o Princípio de Pascal; c) a conservação da quantidade de movimento; d) a Primeira Lei de Newton; e) a Segunda Lei de Newton.

15 Proposto 4) (UFF) Em janeiro de 2000, cerca de 1,2 x 10 6 litros de óleo foram derramados, acidentalmente, na baía de Guanabara, formando imensas manchas flutuantes na superfície da água. As densidades do óleo que foi derramado e da água do mar são, respectivamente, ρ o = 0,85 x 10 3 kg/m 3 e ρ a = 1,0 x 10 3 kg/m 3. O volume, em litro, de óleo dessas manchas que ficou submerso é, aproximadamente, igual a: a) 0 b) 0,60 x 10 6 c) 0,80 x 10 6 d) 1,0 x 10 6 e) 1,2 x 10 6

16 Proposto 5) (UERJ) Um recipiente cilíndrico de base circular, com raio R, contém uma certa quantidade de líquido até um nível h 0. Uma estatueta de massa m e densidade r, depois de completamente submersa nesse líquido, permanece em equilíbrio no fundo do recipiente. Em tal situação, o líquido alcança um novo nível h. A variação (h - h 0 ) dos níveis do líquido, quando todas as grandezas estão expressas no Sistema Internacional de Unidades, corresponde a:

17 Proposto 6) (UERJ) Uma balsa, cuja forma é um paralelepípedo retângulo, flutua em um lago de água-doce. A base de seu casco, cujas dimensões são iguais a 20m de comprimento e 5 m de largura, está paralela à superfície livre da água e submersa a uma distância d 0 dessa superfície. Admita que a balsa é carregada com 10 automóveis, cada um pesando 1.200kg, de modo que a base do casco permaneça paralela à superfície livre da água, mas submersa a uma distância d dessa superfície. Se a densidade da água é 1,0 x 10 3 kg/m 3, a variação (d d 0 ), em centímetros, é de: a) 2 c) 12 b) 6 d) 24

18 Proposto 7) (UERJ) Duas boias de isopor, B 1 e B 2, esféricas e homogêneas, flutuam em uma piscina. Seus volumes submersos correspondem, respectivamente, a V 1 e V 2, e seus raios obedecem à relação R 1 = 2R 2. A razão entre os volumes a) 2 c) 4 b) 3 d) 8 submersos é dada por:

19 Proposto 8) (UERJ) Uma pessoa totalmente imersa em uma piscina sustenta, com uma das mãos, uma esfera maciça de diâmetro igual a 10 cm, também totalmente imersa. Observe a ilustração: A massa específica do material da esfera é igual a 5,0 g/cm 3 e a da água da piscina é igual a 1,0 g/cm 3. A razão entre a força que a pessoa aplica na esfera para sustentá-la e o peso da esfera é igual a: a) 0,2 c) 0,8 b) 0,4 d) 1,0

20 Proposto 9) (FGV) O macaco hidráulico consta de dois êmbolos: um estreito, que comprime o óleo, e outro largo, que suspende a carga. Um sistema de válvulas permite que uma nova quantidade de óleo entre no mecanismo sem que haja retorno do óleo já comprimido. Para multiplicar a força empregada, uma alavanca é conectada ao corpo do macaco. Tendo perdido a alavanca do macaco, um caminho-neiro de massa 80kg, usando seu peso para pressionar o êmbolo pequeno com o pé, considerando que o sistema de válvulas não interfira significativamente sobre a pressurização do óleo, poderá suspender uma carga máxima, em kg, de: Dados: diâmetro do êmbolo menor = 1,0cm diâmetro do êmbolo maior = 6,0cm aceleração da gravidade = 10m/s 2 a) d) b) e) c) 2.990

21 Proposto 10) (FATEC) Uma bexiga, inflada com ar, possui volume V quando imersa em água e presa ao fundo do recipiente por um fio, que exerce na bexiga tração T. O recipiente é rígido e possui tampa rígida e vedante, na qual há uma válvula que permite variar a pressão sobre o líquido por meio de um compressor. Caso se aumente a pressão sobre o líquido, podem variar os valores do volume V, da tração T e do empuxo E. Nessas condições: a) V diminui, T diminui e E diminui; b) V diminui, T aumenta e E diminui; c) V diminui, T diminui e E aumenta; d) V aumenta, T aumenta e E aumenta; e) V aumenta, T diminui e E aumenta.

22 Proposto 11) (UFPE) Uma baleia de 80 toneladas e 20 m de comprimento, quando está completamente imersa sofre um empuxo igual a 75% do seu peso. Determine a ordem de grandeza, em newtons, do peso aparente da baleia, lembrando que 1 tonelada = 10 3 kg. a) 10 3 d) 10 6 b) 10 4 e) 10 7 c) 10 5

23 Proposto A respeito das amostras ou do densímetro, pode-se afirmar que: a) a densidade da bola escura deve ser igual a 0,811 g/cm 3. b) a amostra 1 possui densidade menor do que a permitida. c) a bola clara tem densidade igual à densidade da bola escura. d) a amostra que está dentro do padrão estabelecido é a de número 2. e) o sistema poderia ser feito com uma única bola de densidade entre 0,805 g/cm 3 e 0,811 g/cm 3. 12) (ENEM) O controle de qualidade é uma exigência da sociedade moderna na qual os bens de consumo são produzidos em escala industrial. Nesse controle de qualidade são determinados parâmetros que permitem checar a qualidade de cada produto. O álcool combustível é um produto de amplo consumo muito adulterado, pois recebe a adição de outros materiais para aumentar a margem de lucro de quem o comercializa. De acordo com a Agência Nacional do Petróleo (ANP), o álcool combustível deve ter densidade entre 0,805 g/cm 3 e 0,811 g/cm 3. Em algumas bombas de combustível a densidade do álcool pode ser verificada por meio de um densímetro similar ao desenhado abaixo, que consiste em duas bolas com valores de densidade diferentes e verifica quando o álcool está fora da faixa permitida. Na imagem, são representadas situações distintas para três amostras de álcool combustível.