LISTA DE EXERCÍCIOS FÍSICA - 1º EM CAPÍTULO 15 DENSIDADE, PRESSÃO, PRESSÃO HIDROSTÁTICA PROF. BETO E PH

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1 LISTA DE EXERCÍCIOS FÍSICA - 1º EM CAPÍTULO 15 DENSIDADE, PRESSÃO, PRESSÃO HIDROSTÁTICA PROF. BETO E PH 1- Considere as seguintes características da moeda de R$0,10: massa = 4,8g; diâmetro = 20,0mm; espessura = 2,2mm. Admitindo como desprezível o efeito das variações de relevo sobre o volume total da moeda e sabendo que o volume de um cilindro circular reto é igual ao produto da área da base pela altura e que a área de um círculo é calculada pela fórmula 2 π r, a densidade do material com que é confeccionada a moeda de R$ 0,10 é de aproximadamente a) 9 g/cm³. b) 18 g/cm³. c) 14 g/cm³. d) 7 g/cm³. e) 21 g/cm³. 2- Em uma sala de aula, um professor de física realiza o seguinte experimento: enrola um pedaço de papel na forma de um canudo e o coloca atravessando um orifício feito na parte superior de uma garrafa plástica, transparente, vazia e sem tampa, como ilustrado na figura. Em seguida, ateia fogo na extremidade do canudo que está do lado de fora da garrafa. O que se observa como resultado é que a fumaça do lado de fora da garrafa movimenta-se para cima, enquanto, na outra extremidade do canudo, do lado de dentro da garrafa, a fumaça flui para baixo (figura).

2 Um estudante, que acompanha o experimento, faz as seguintes afirmações: I. A fumaça, independentemente de estar do lado de fora ou de dentro da garrafa, possui densidade menor que a do ar atmosférico que a envolve. II. A fumaça do lado de dentro da garrafa desce, porque o ar atmosférico que entra pela abertura superior da garrafa sem tampa a arrasta para baixo. III. A fumaça do lado de dentro da garrafa desce por estar em temperatura próxima à do ambiente e, por ser uma suspensão de partículas, possui maior densidade que o ar atmosférico. Em relação às afirmações acima, marque V para as verdadeiras e F para as falsas e assinale a alternativa correta. a) I V; II F; III F. b) I V; II V; III V. c) I F; II V; III F. d) I F; II F; III V. 3- José aperta uma tachinha entre os dedos, como mostrado nesta figura: A cabeça da tachinha está apoiada no polegar e a ponta, no indicador.

3 Sejam F(i) o módulo da força e p(i) a pressão que a tachinha faz sobre o dedo indicador de José. Sobre o polegar, essas grandezas são, respectivamente, F(p) e p(p). Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a) F(i) > F(p) e p(i) = p(p). b) F(i) = F(p) e p(i) = p(p). c) F(i) > F(p) e p(i) > p(p). d) F(i) = F(p) e p(i) > p(p). 4- Em um laboratório de Física, há uma cadeira com assento formado por pregos com as pontas para cima. Alguns receiam sentar-se nela, temendo machucar-se. Em relação à situação descrita, é correto concluir que, quanto maior é o número de pregos, na pessoa que senta na cadeira. a) menor é a força total que o conjunto de pregos exerce b) maior é a força total que o conjunto de pregos exerce c) maior é a pressão exercida d) maior é a área e a pressão exercida e) maior é a área e menor a pressão exercida 5- Um carro de 1000 kgf de peso (10000 N) apoia-se igualmente sobre quatro pneus que estão cheios de ar à pressão de 25 lb/pol 2 (1,86x10 5 N/m 2 ). A área de cada pneu em contato com o solo vale, aproximadamente, em m 2 : a) 6,25 x 10-4 b) 5,4 x 10-3 c) 1,34 x 10-2 d) 2,5 x Aproximadamente 50% do peso corporal é sustentado pela quinta vértebra lombar. Qual a pressão exercida, em N/m², sobre a área de 20 centímetros quadrados dessa vértebra, em um homem ereto de 800N de peso? 7- Considere um avião comercial em vôo de cruzeiro. Sabendo que a pressão externa a uma janela de dimensões 0,30m 0,20m é um quarto da pressão interna, que por sua vez é igual a 1atm (10 5 N/m 2 ): a) indique a direção e o sentido da força sobre a janela em razão da diferença de pressão; b) calcule o seu módulo.

4 8- A figura mostra três vasos V 1, V 2 e V 3 cujas bases têm a mesma área. Os vasos estão cheios de líquidos l 1, l 2 e l 3 até uma mesma altura. As pressões no fundo dos vasos são P 1, P 2 e P 3, respectivamente. Com relação a essa situação, é correto afirmar que a) P 1 = P 2 = P 3 somente se os líquidos l 1, l 2 e l 3 forem idênticos. b) P 1 = P 2 = P 3 quaisquer que sejam os líquidos l 1, l 2 e l 3. c) P 1 > P 2 > P 3 somente se os líquidos l 1, l 2 e l 3 forem idênticos. d) P 1 > P 2 > P 3 quaisquer que sejam os líquidos l 1, l 2 e l A torneira de uma cozinha é alimentada pela água vinda de um reservatório instalado no último pavimento de um edifício. A superfície livre da água no reservatório encontra-se 15m acima do nível da torneira. Considerando que a torneira esteja fechada, que a aceleração da gravidade seja de 10m/s 2 e que a massa específica da água seja igual a 1,0g/cm 3, a pressão total que a água exerce sobre a torneira é: a) 1,5 atm b) 2,0 atm c) 2,5 atm d) 3,0 atm e) 3,5 atm 10- O recipiente representado pela figura contém um líquido homogêneo, incompressível e em equilíbrio, com densidade de 0,75g/cm 3. A diferença de pressão hidrostática entre um ponto no fundo do recipiente (M) e outro na superfície (N) vale 3, N/m 2. Adotando g=10m/s 2, a profundidade do líquido (h), em cm, vale: a) 10 b) 20 c) 30 d) 35 e) Um mergulhador persegue um peixe a 5,0m abaixo da superfície de um lago. O peixe foge da posição A e se esconde em uma gruta na posição B, conforme mostra a figura a seguir. A pressão atmosférica na superfície da água é igual a P 0 =1, N/m 2. Adote g = 10m/s 2.

5 a) Qual a pressão sobre o mergulhador? b) Qual a variação de pressão sobre o peixe nas posições A e B? 12- O casco de um submarino suporta uma pressão externa de até 12,0atm sem se romper. Se, por acidente, o submarino afundar no mar, a que profundidade, em metros, o casco se romperá? A pressão atmosférica na superfície da água é igual a P 0 =1, N/m 2, g = 10m/s 2 e d água =10³kg/m³. a) 100 b) 110 c) 120 d) 130 e) Um mergulhador cuidadoso mergulha, levando no pulso um aparelho capaz de registrar a pressão total a que está submetido. Em um determinado instante, durante o mergulho, o aparelho está marcando 1, N/m 2. Sabendo que o organismo humano pode ser submetido, sem consequências danosas, a uma pressão de N/m 2, o mergulhador poderá descer, além do ponto em que se encontra, mais Para a resolver a questão, considere os seguintes dados: massa específica da água = 1g/cm 3 pressão atmosférica = 10 5 N/m 2 aceleração da gravidade = 10m/s 2 a) 36 m. b) 6 m. c) 30 m. d) 16 m. e) 24 m. 14- Um tubo em U contém um líquido de massa específica D 1, desconhecida. Uma pequena quantidade de um segundo líquido, de massa específica D 2 =1,5g/cm 3, não miscível com o primeiro, é colocado em um dos ramos do tubo. A situação de equilíbrio é mostrada na figura a seguir.

6 A massa específica D 1, em g/cm 3, vale a) 4,0 b) 3,0 c) 2,4 d) 2,0 e) 1,8 15- Para medir a pressão p exercida por um gás, contido num recipiente, utilizouse um manômetro de mercúrio, obtendo-se os valores indicados na figura a seguir. A pressão atmosférica local medida por um barômetro indicava 750mm Hg. O valor de p, em mm Hg, vale: a) 150 b) 170 c) 750 d) 900 e) A aparelhagem mostrada na figura abaixo é utilizada para calcular a densidade do petróleo. Ela é composta de um tubo em forma de U com água e petróleo. 3 Dados: considere a densidade da água igual a 1.000kg / m

7 Considere h = 4 cm e d = 5 cm. Pode-se afirmar que o valor da densidade do 3 petróleo, em kg / m, vale: a) 400 b) 800 c) 600 d) 1200 e) 300 GABARITO: 1- D 2- D 3- D 4- E 5- C 6-2, Pa 7- a) Sendo a pressão interna maior do que a pressão externa, a força causada por esta diferença é perpendicular à janela e orientada de dentro para fora. b) 4, N. 8- A 9- C 10- E 11- a) 1, N/m 2 b) zero 12- B 13- E 14- A 15- D 16- B