FÍSICA. TERCEIRO BIMESTRE Professor(a): MANUEL Data: / /17 N.º:

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1 P5 simulado DISCIPLINA: FÍSICA NOTA: 2ª SÉRIE do Ensino Médio TERCEIRO BIMESTRE Professor(a): MANUEL Data: / /17 Aluno(a): Turma: N.º: Para responder as questões de números 01 e 02 considere uma piscina com as seguintes dimensões: Comprimento: 50 m; Largura: 25 m e Profundidade: 4,0 m, Completamente cheia de água, de densidade 1, kg/m3. Adote g = 10 m/s 2. QUESTÃO 01 O peso da água da piscina vale, em newtons: (A)) 5, (B) 1, (C) 5, (D) 2, (E) 7, QUESTÃO 02 A pressão exercida pela água no fundo da piscina vale, em pascals,(pa) (A) 7, (B) 4, (C) 1, (D) 2, (E)) 4, QUESTÃO 03 Em um submarino submerso a 100m abaixo do nível do mar está submetido a uma pressão de 11atm, quando ele sobe até uma altura de 50m abaixo do nível do mar qual é a pressão exercida sobre ele? Dados 1 atm=100000pa, densidade da água=1000kg/m³ e aceleração da gravidade=10m/s² QUESTÃO 04 Em uma competição esportiva, um halterofilista de 80 kg, levantando uma barra metálica de 120 kg, apoiase sobre os seus pés, cuja área de contato com o piso é de 25 cm2.considerando g = 10m/s² e lembrando-se de que a pressão é o efeito produzido por uma força sobre uma área, e considerando que essa força atua uniformemente sobre toda a extensão da área de contato, a pressão exercida pelo halterofilista sobre o piso, em pascal, é de: a) b) c) d) e)

2 QUESTÃO 05 Determine a massa, em kg, de um bloco de ferro maciço em forma de cubo cuja aresta mede 10 cm. Suponha que a massa específica do ferro seja igual a 7,8 g/cm 3. a) m = 78 kg b) m = 0,78 kg c) m = 0,0078 kg d) m = 8,7 kg e) m = 7,8 kg QUESTÃO 06 Para identificar três líquidos de densidades 0,8,1,0 e 1,2 o analista dispõe de uma pequena bola de densidade 1,0. Conforme as posições das bolas apresentadas no desenho a seguir, podemos afirmar que: a) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 0,8, 1,0 e 1,2. b) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 0,8 e 1,0. c) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,0, 0,8 e 1,2. d) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 1,0 e 0,8. e) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,0, 1,2 e 0,8. QUESTÃO 07 Três frascos de vidro transparentes, fechados, de formas e dimensões iguais, contêm cada um a mesma massa de líquidos diferentes. Um contém água, o outro, clorofórmio e o terceiro, etanol. Os três líquidos são incolores e não preenchem totalmente os frascos, os quais não têm nenhuma identificação. Sem abrir os frascos, como você faria para identificar as substâncias? A densidade (d) de cada um dos líquidos, à temperatura ambiente, é: d(água) = 1,0 g/cm 3 d(clorofórmio) = 1,4 g/cm 3 d(etanol) = 0,8 g/cm 3 QUESTÃO 08 Em uma indústria, um operário misturou, inadvertidamente, polietileno (PE), policloreto de vinila (PVC) e poliestireno (PS), limpos e moídos. Para recuperar cada um destes polímeros, utilizou o seguinte método de separação: jogou a mistura em um tanque contendo água (densidade = 1,00 g/cm 3 ), separando, então, a fração que flutuou (fração A) daquela que foi ao fundo (fração B). Depois, recolheu a fração B, secou-a e jogou-a em outro tanque contendo solução salina (densidade = 1,10g/cm 3 ), separando o material que flutuou (fração C) daquele que afundou (fração D). (Dados: densidade na temperatura de trabalho em g/cm 3 : polietileno = 0,91 a 0,98; poliestireno = 1,04 a 1,06; policloreto de vinila = 1,5 a 1,42) As frações A, C e D eram, respectivamente: a) PE, PS e PVC b) PS, PE e PVC c) PVC, PS e PE d) PS, PVC e PE e) PE, PVC e PS 2

3 QUESTÃO 09 Determinar a maior e a menor pressão que um tijolo de massa 4kg cujas arestas são 10cm, 20cm, 5cm. Indicar suas respostas em Pa e em atm. Considere g=10m/s² Dados do problema: Massa do tijolo (m): 4 quilogramas (kg). Arestas do tijolo (a): 10 cm, 20 e 5 cm. Aceleração da gravidade (g): 10 m/s 2 QUESTÃO 10 Para um mergulhador, cada 5 m de profundidade atingida corresponde a um acréscimo de 0,5 atm na pressão exercida sobre ele. Admita que esse mergulhador não consiga respirar quando sua caixa toráxica está submetida a uma pressão acima de 1,02 atm. Para respirar ar atmosférico por um tubo, a profundidade máxima, em centímetros, que pode ser atingida pela caixa torácica desse mergulhador é igual a: (dágua=10 3 kg/m 3 e g=10m/s 2 ) QUESTÃO 11 Um reservatório de água é constituído de duas partes cilíndricas, interligadas, como mostrado na figura. A área da seção reta do cilindro inferior é maior que a do cilindro superior. Inicialmente, esse reservatório está vazio. Em certo instante, começa-se a enchê-lo com água, mantendo-se uma vazão constante. Assinale a alternativa cujo gráfico MELHOR representa a pressão, no fundo do reservatório, em função do tempo, desde o instante em que se começa a enchê-lo até o instante em que ele começa a transbordar. 3

4 QUESTÃO 12 Um vaso cilíndrico I contém água à altura de 1,0m e está ligado, por um tubo fino, a outro vaso cilíndrico II, inicialmente vazio, com diâmetro duas vezes maior que o de I. O tubo de comunicação está a 0,5m de altura e fechado, no início, por uma torneira T, como mostra a figura. Considere: dágua=10 3 kg/m 3, Patm=10 5 N/m 2 e g=10m/s 2 a) Abrindo-se a torneira T, que altura atinge a água no vaso II? b) Antes de abrir a torneira, qual era a pressão da água no fundo do vaso I? QUESTÃO 13 É do conhecimento dos técnicos de enfermagem que, para o soro penetrar na veia de um paciente, o nível do soro deve ficar acima do nível da via, conforme a figura, devido à pressão sanguínea sempre superior à pressão atmosférica. Considerando a aceleração da gravidade g=10m/s2, a densidade do soro d=1,0g/cm 3, a pressão exercida, exclusivamente, pela coluna de soro na veia do paciente P=9, Pa, a altura em que se encontra o nível do soro do braço do paciente, para que o sangue não saia em vez do soro entrar, em metros, é de: QUESTÃO 14 Uma torneira aberta derrama água à vazão constante de 100 ml por segundo numa caixa d água cúbica de volume 1 m 3, inicialmente vazia. Após algum tempo, a torneira é fechada, e a pressão medida no fundo da caixa, devido à água derramada, é igual a 10 3 Pa. Considere a densidade da água e a aceleração da gravidade respectivamente iguais a 1 kg/l e 10 m/s 2. Durante quanto tempo, em segundos, a torneira permaneceu aberta? QUESTÃO 15 Em um laboratório, as substâncias são identificadas no rótulo pelo nome e por algumas propriedades químicas. No intuito de descobrir qual a substância armazenada num frasco no qual o rótulo foi retirado, um estudante aplicado de física propôs um experimento. Foram colocados num sistema constituído por vasos comunicantes o líquido desconhecido e álcool. Como são líquidos imiscíveis, é possível estimar a densidade do líquido medindo a altura das colunas líquidas a partir da superfície de separação desses líquidos. Esses valores são mostrados na figura a seguir. Consultando a tabela com os valores das densidades de alguns líquidos, disponível nesse laboratório, é provável que o líquido desconhecido seja: 4

5 a) a nitroglicerina. b) o hexano. c) o mercúrio. d) a água. e) o benzeno. QUESTÃO 16 O sistema de vasos comunicantes da figura contém água em repouso e simula uma situação que costuma ocorrer em cavernas: o tubo A representa a abertura para o meio ambiente exterior e os tubos B e C representam ambientes fechados, onde o ar está aprisionado. Sendo pa a pressão atmosférica ambiente, pb e pc as pressões do ar confinado nos ambientes B e C, pode-se afirmar que é válida a relação: a) pa = pb > pc. b) pa > pb = pc. c) pa > pb > pc. d) pb > pa > pc. e) pb > pc > pa. 5

6 QUESTÃO 17 As seguintes afirmações são feitas a respeito de dois líquidos de densidades diferentes colocados juntos em um tubo em formato de U. I) A determinação da densidade ou altura das colunas de líquido é feita a partir da lei de Stevin. II) A pressão atmosférica só fará diferença se pelo menos uma das extremidades do recipiente estiver fechada. III) A menor coluna de líquido sempre será daquele que possui menor densidade. IV) A pressão para pontos de mesma altura será a mesma. Marque a alternativa correta. a) As afirmações I, III e IV são verdadeiras. b) As afirmações II e III são falsas. c) Todas as afirmações são verdadeiras. d) Somente I é verdadeira. e) As afirmações I, II e IV são verdadeiras. QUESTÃO 18 O desenho a seguir representa um manômetro de mercúrio de tubo aberto, ligado a um recipiente contendo gás. O mercúrio fica 30 cm mais alto no ramo da direita do que no da esquerda. Quando a pressão atmosférica é 76 cmhg, a pressão absoluta do gás, em cmhg, é: QUESTÃO 19 Para a alegria dos habitantes de Ruão, na França, em 1648 Pascal realizou, em público, várias experiências espetaculares, com o intuito de investigar a pressão atmosférica. No decorrer das experiências verificou-se que a mesma pressão atmosférica que equilibra uma coluna de água de 10m de altura é capaz de equilibrar uma coluna de vinho tinto de 15m de altura. a) Calcule a razão dágua/dvinho entre as densidades da água (dágua) e do vinho (dvinho). b) Se o vinho tivesse sido fornecido por um comerciante desonesto, que lhe acrescentara água, o resultado seria uma coluna de vinho misturado, maior, menor ou igual a 15m? Justifique sua resposta. 6

7 QUESTÃO 20 Para realizar a experiência que leva seu nome, Torricelli tomou um tubo de vidro, com cerca de 1m de comprimento, fechou uma das extremidades e encheu-o completamente de mercúrio (figura 1). Tampando a extremidade livre e invertendo o tubo, mergulhou essa extremidade em um recipiente que também continha mercúrio. Ao destapar o tubo, Torricelli verificou que o nível da coluna líquida descia, até estacionar a uma altura de cerca de 76 cm acima do nível do mercúrio no recipiente (figura 2) Concluiu, então, que a pressão atmosférica, Patm, atuando na superfície do líquido no recipiente, equilibrava a coluna de mercúrio e, portanto, que a pressão atmosférica equivalia à pressão exercida pelo peso da coluna de mercúrio de 76 cm. a) Se essa experiência fosse realizada na Lua, em condições tais que o mercúrio não se solidificasse, toda coluna líquida desceria para o recipiente. Explique por quê. b) Determine a altura da coluna de mercúrio, imaginando essa experiência realizada num planeta onde a pressão atmosférica fosse 10 vezes menor que a pressão atmosférica na Terra e a aceleração da gravidade na superfície 2,5 vezes, menor que a aceleração da gravidade na Terra. (Suponha: desprezível a variação da massa específica do mercúrio com a gravidade e com a temperatura, dhg=13, kg/m 3 e gterra=10m/s 2 ). 7