Colégio Jesus Adolescente Ensino Médio 1º Bimestre Disciplina Física Setor B Turma º ANO Professor Gnomo Lista de Exercício Mensal Aula 1 5) A figura abaixo representa o efeito de se mergulhar, num copo com água, uma pedra cuja massa seja de 50 gramas. 1) O gelo é água sólida e bóia na água líquida. O corpo humano é noventa por cento água e também bóia em água. O óleo de cozinha não é água, mas bóia na água. De acordo com essas informações, pode-se afirmar que a flutuação de corpos imersos em líquidos depende a) somente da densidade relativa entre o corpo e o líquido. b) somente da densidade absoluta do corpo. c) somente da densidade absoluta do líquido. d) da densidade absoluta do líquido e do formato hidrodinâmico do corpo imerso. e) de múltiplos fatores, os quais não foram citados todos aqui. ) José aperta uma tachinha entre os dedos, como mostrado nesta figura: A cabeça da tachinha está apoiada no polegar e a ponta, no indicador. 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). 3) Em uma cena de um filme, um indivíduo corre carregando uma maleta tipo 007 ( volume 0 dm³) cheia de barras de um certo metal. Considerando que um adulto de massa média (70kg) pode deslocar, com uma certa velocidade, no máximo o equivalente à sua própria massa, indique qual o metal contido na maleta. Observando os dados. a- alumínio b- zinco c- prata d- chumbo e- ouro Informações Adicionais: Dado (1 dm³=1l=1000 cm³) Densidade em g/cm³ alumínio,7 zinco 7,1 prata 10,5 chumbo 11,4 ouro 19,3 4) Pelas normas vigentes, o litro do álcool hidratado que abastece os veículos deve ser constituído de 96% de álcool puro e 4% de água (em volume). As densidades desses componentes são dados a seguir. Água = 1000 g/l Álcool = 800 g/l Um técnico de um órgão de defesa do consumidor inspecionou cinco postos suspeitos de venderem álcool hidratado fora das normas. Colheu, então uma amostra do produto de cada posto e mediu a densidade de cada uma delas. Obteve os seguintes resultados: I - 8g/L II- 80g/L III-815g/L IV- 808g/L V - 805g/L A partir desses dados, o técnico pôde concluir que estavam com o combustível adequado somente os postos? Da experiência, conclui-se que a densidade da pedra, em g/cm 3, vale: a) 1,0 b),0 c) 3,0 d) 4,0 e) 8,0 Aula 6) A maioria das flechas usadas para caça possui ponta afiada. Na caça às aves, todavia, usam-se flechas sem ponta, mas com uma espécie de esfera (coquinhos), de modo a evitar ferimentos na pele da ave ou danos a suas plumas e penas. Sendo pressão a grandeza física definida como a razão entre a intensidade da força normal exercida sobre uma superfície e a área dessa superfície, pode-se afirmar que, quanto mais fina a ponta da flecha, a) menor será a pressão exercida sobre os pontos de contato da flecha com o alvo. b) maior será a força exercida sobre o alvo independentemente da pressão sobre a área de contato. c) menor será a força total exercida sobre o alvo independentemente da pressão sobre a área de contato. d) maior será a pressão exercida sobre os pontos de contato da flecha com o alvo. e) maior será a área de contato da flecha com o alvo. 7) Você está em pé sobre o chão de uma sala. Seja P a pressão sobre o chão debaixo das solas dos seus sapatos. Se você suspender um pé, equilibrando-se numa perna só, essa pressão média passa a ser: a) P b) P c) P d) P e) 1 P 8) Uma plataforma retangular com massa de 90 toneladas deve ser apoiada por estacas com seção transversal quadrada de 10 cm por 10 cm. Sabendo que o terreno onde as estacas serão fincadas suporta uma pressão correspondente a 0,15 tonelada por cm, determine o número mínimo de estacas necessárias para manter a edificação em equilíbrio na vertical.
Aulas 3 e 4 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO Construída a toque de caixa pelo regime militar, Tucuruí inundou uma área de 000 km, sem que dela se retirasse a floresta. A decomposição orgânica elevou os níveis de emissão de gases, a ponto de fazer da represa, nos anos 90, a maior emissora de poluentes do Brasil. Ganhar a vida cortando árvores submersas exige que um mergulhador desça a mais de 0 metros, com praticamente zero de visibilidade e baixas temperaturas. Amarrado ao tronco da árvore, maneja a motosserra. (Adaptado de "Veja". ano 37. n.3. ed. 1857. São Paulo: Abril. p.141) 9) Um mergulhador que trabalhe à profundidade de 0 m no lago sofre, em relação à superfície, uma variação de pressão, em N/m, devida ao líquido, estimada em: d(água) = 1,0 g/cm 3 g = 10 m/s a) 0 b),0. 10 c),0. 10 3 d),0. 10 4 e),0. 10 5 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 torácica está submetida a uma variação de pressão acima de 1,0 atm em relação a pressão atmosférica. Para respirar ar atmosférico por um tubo, a profundidade máxima, em centímetros, que pode ser atingida pela caixa torácica desse mergulhador é igual a: a) 40 b) 30 c) 0 d) 10 11) O centro geométrico de cubo de lado L = 1,0 m encontra-se dentro de um tanque de mergulho, exatamente no nível da superfície. Sabendo-se que a densidade da água d é de 1 g/cm 3 e tomando como aceleração da gravidade g = 10 m/s, a diferença de pressão entre as faces inferior e superior do cubo em pascal vale: a) 1000 b) 1500 c) 3000 d) 4500 e) 5000 1) Algumas pessoas que pretendem fazer um piquenique param no armazém no pé de uma montanha e compram comida, incluindo sacos de salgadinhos. Elas sobem a montanha até o local do piquenique. Quando descarregam o alimento, observam que os sacos de salgadinhos estão inflados como balões. Por que isso ocorre? a) Porque, quando os sacos são levados para cima da montanha, a pressão atmosférica nos sacos é aumentada. b) Porque a diferença entre a pressão do ar dentro dos sacos e a pressão reduzida fora deles gera uma força resultante que empurra o plástico do saco para fora. c) Porque a pressão atmosférica no pé da montanha é menor que no alto da montanha. d) Porque quanto maior a altitude maior a pressão. e) Porque a diferença entre a pressão do ar dentro dos sacos e a pressão aumentada fora deles gera uma força resultante que empurra o plástico para dentro. 13) Quando se toma um refrigerante em um copo com canudo, o líquido sobe pelo canudo porque: a) a pressão atmosférica cresce com a altura ao longo do canudo. b) a pressão no interior da boca é menor que a pressão atmosférica. c) a densidade do ar é maior que a densidade do refrigerante. d) a pressão hidrostática é a mesma em todos os pontos de um plano horizontal. 14) Uma moeda é encontrada por um mergulhador no fundo plano de um lago, a 4 m de profundidade, com uma das faces, cuja área mede 1 cm, voltada para cima. A força, em newtons, exercida sobre a face superior da moeda em repouso no fundo do lago equivale a: d(água) = 1,0 g/cm 3 g = 10 m/s a) 40 b) 48 c) 10 d) 168 15) Um bloco repousa no fundo de um lago, a uma profundidade de 50 m. Sabendo-se que a pressão na superfície do lago é de 9,3.10 4 N/m, a densidade da água do lago é de 1 g/cm 3 e a aceleração da gravidade no local é de 10 m/s pode-se afirmar que a pressão total exercida sobre o bloco é de: a) 9,3.10 4 N/m b) 9,35.10 3 N/m c) 9,35.10 6 N/m d) 5,93.10 6 N/m e) 5,93.10 5 N/m 16) Quando um mergulhador se encontra a 5 m de profundidade, na água do mar, a pressão que ele suporta é: d água do mar = 1,03 g/cm 3 g = 10 m/s P atmosférica = 1.10 5 Pa a) 3,58.10 5 Pa b),85.10 5 Pa c),35.10 5 Pa d).10 5 Pa e) 1,85.10 5 Pa 17) Um bloco de madeira é colocado, totalmente imerso em água (densidade da H O a 10 3 Kg/m 3 ), por meio de um fio, num local onde g = 10 m/s. Sabendo que o bloco se encontra a uma profundidade de 10 m, determine a pressão hidrostática exercida pelo líquido sobre ele. 18) A maior profundidade de um determinado lago de água doce, situado no nível do mar, é igual a 10,0m. A pressão da água, em atmosferas, na parte mais funda desse lago, é de cerca de: a) 1,0 b),0 c) 3,0 d) 4,0 1atm = 1,0. 10 5 Pa g = 10,0m/s densidade da água: 1,0. 10 3 kg/m 3
19) Um mergulhador está no fundo de um lago a 40 m de profundidade, quando libera uma bolha de ar com volume de 10 cm 3 (a temperatura nesta profundidade é 4,0ºC). Considere a temperatura da bolha como sendo igual à da água em sua volta. Assim qual é a pressão do ar que constitui o bolha? (Considere a densidade da água µ = 1,0. 10 3 kg/m 3, a pressão atmosférica igual a p = 1,0. 10 5 Pa e g = 10m/s ) 0) Três recipientes, de mesma área de base e mesmo nível de água, estão sobre uma mesa. A respeito das pressões hidrostáticas no fundo dos recipientes, pa, pb e pc, e de suas correspondentes pressões p1, p e p3 exercidas sobre a mesa, podemos afirmar que : a) pa = pb = pc e p1 = p = p3 b) pa > pb > pc e p1 > p > p3 c) pa = pb = pc e p1 > p > p3 d) pa > pb > pc e p1 = p = p3 e) pa < pb < pc e p1 > p > p3 3) A figura representa um tubo em forma de U com água e petróleo, cujas densidades são, respectivamente, 1.000 kg/m 3 e 800 kg/m 3. Sabendo que h = 4 cm e que a aceleração da gravidade tem módulo 10 m/s, a pressão causada pelo petróleo, na interface A, vale, em Pa: a) 30 b) 400 c) 8.000 d) 1.000 e) 3.00 4) Uma pessoa, com o objetivo de medir a pressão interna de um botijão de gás contendo butano, conecta à válvula do botijão um manômetro em forma de U, contendo mercúrio. Ao abrir o registro R, a pressão do gás provoca um desnível de mercúrio no tubo, como ilustrado na figura. Aulas 5 e 6 1) No diagrama mostrado a seguir, x e y representam dois líquidos não miscíveis e homogêneos, contidos num sistema de vasos comunicantes em equilíbrio hidrostático. Assinale o valor que mais se aproxima da razão entre as densidades do líquido y em relação ao líquido x. a) 0,80 b) 0,90 c) 1,5 d),5 Considere a pressão atmosférica dada por 10 5 Pa, o desnível h = 104 cm de Hg e a secção do tubo cm. Adotando a massa específica do mercúrio igual a 13,6 g/cm 3 e g = 10 m/s, calcule: a) a pressão do gás, em pascal. b) a força que o gás aplica na superfície do mercúrio em A. (Advertência: este experimento é perigoso. Não tente realizá-lo.) 5) Certa quantidade de água é colocada em um tubo em forma de U, aberto nas extremidades. Em um dos ramos do tubo, adiciona-se um líquido de densidade maior que a da água e ambos não se misturam. Assinale a alternativa que representa corretamente a posição dos dois líquidos no tubo após o equilíbrio. ) O tubo aberto em forma de U da figura contém dois líquidos não miscíveis, A e B, em equilíbrio. As alturas das colunas de A e B, medidas em relação à linha de separação dos dois líquidos, valem 50 cm e 80 cm, respectivamente. a) Sabendo que a massa específica de A é,0 x 10 3 kg/m 3, determine a massa específica do líquido B. b) Considerando g = 10 m/s e a pressão atmosférica igual a 1,0 x 10 5 N/m, determine a pressão no interior do tubo na altura da linha de separação dos dois líquidos.
6) Até recentemente, elevadores hidráulicos, como o da ilustração abaixo, eram usados para suspender carros em postos de gasolina. Uma força era exercida sobre o cano cilíndrico mostrado no lado esquerdo da figura, possibilitando elevar-se um carro até certa altura. Tendo perdido a alavanca do macaco, um caminhoneiro de massa 80 kg, 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: diâmetro do êmbolo menor = 1,0 cm diâmetro do êmbolo maior = 6,0 cm aceleração da gravidade = 10 m/s a) 880 b) 960 c) 990 d) 3 30 e) 3 510 9) Um estudante decidiu fazer uma experiência. Para isto: Nesse contexto, se o cano mostrado na figura for substituído por outro, cujo diâmetro da sua seção reta é igual à metade do diâmetro do cano original, então a força necessária, para manter o carro suspenso a uma certa altura, será a) igual à força original. b) o dobro da força original. c) o quádruplo da força original. d) a metade da força original. e) um quarto da força original. 7) Um esquema simplificado de uma prensa hidráulica está mostrado na figura a seguir. Pode-se fazer uso de uma alavanca para transmitir uma força aplicada à sua extremidade, amplificando seu efeito várias vezes. 1 - Providenciou uma "bolsa de água quente" - Fez um orifício na tampa e adaptou neste a extremidade de um tubo de plástico de aproximadamente 5 mm de diâmetro. (Conforme figura) 3 - Apoiou a bolsa sobre uma superfície horizontal e colocou sobre a bolsa um pacote com massa de 5 kg. 4 - 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 conseqüência, 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. 30) Uma prensa hidráulica, sendo utilizada como elevador de um carro de peso P, encontra-se em equilíbrio, conforme a figura. As secções retas dos pistões são indicadas por S 1 e S, tendo-se S =4 S 1. Supondo que se aplique uma força de 10 N á extremidade A da alavanca e sabendo que a razão entre a área do êmbolo maior pela área do êmbolo menor é de 5, o módulo da força f que o êmbolo maior aplicará sobre a carga será de: a) 4 N b) 0 N c) 50 N d) 100 N e) 00 N 8) 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. A força exercida sobre o fluido é F 1 e a força exercida pelo fluido é F. A situação descrita obedece: a) ao Princípio de Arquimedes e, pelas leis de Newton, conclui-se que F 1 = F = P b) ao Princípio de Pascal e, pelas leis de ação e reação e de conservação da energia mecânica, conclui-se que F = 4F 1 = P;
c) ao Princípio de Pascal e, pela lei da conservação da energia, conclui-se que F = ¼ F 1 P; d) apenas às leis de Newton e F 1 = F = P; e) apenas à lei de conservação de energia. 31) A figura mostra três tubos cilíndricos interligados entre si e contendo um líquido em equilíbrio fluido estático. Cada tubo possui um êmbolo, sendo a área da secção reta do tubo 1 a metade da área da secção reta do tubo e da do tubo 3; os êmbolos se encontram todos no mesmo nível (conforme a figura a seguir). O líquido faz uma força de 00 N no êmbolo 1. As forças que os êmbolos e 3, respectivamente, fazem no líquido valem a) 00 N e 00 N. b) 400 N e 400 N. c) 100 N e 100 N. d) 800 N e 800 N. e) 800 N e 400 N.