Hidrostática

HIDROSTÁTICA 1) Um cubo homogêneo de alumínio (densidade do alumínio =2,7 g/cm3), de 2 m de aresta, está apoiado sobre uma superfície horizontal. Determine: a) A pressão, em N/m2, exercida pelo bloco sobre a superfície. Expresse a resposta em notação científica. b) A massa, em kg, do cubo.

2) Numa prensa hidráulica, os êmbolos têm áreas A1 = 0,2 m2 e A2 = 1 m2. Que força deve ser aplicada ao êmbolo menor para que no êmbolo maior se tenha uma força de intensidade 100 N? 3) O gráfico abaixo mostra como varia com a profundidade a pressão no interior de um líquido homogêneo em equilíbrio exposto no ar. Sendo a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, determine: a) A densidade do líquido. b) A pressão num ponto de profundidade de 15 metros. Dê a resposta em notação científica.

4) Dois líquidos imiscíveis de densidades d1 = 0,8 g/cm3 e d2 = 1 g/cm3 são colocados num tubo em U e se equilibram do modo esquematizado. Se a altura da coluna do líquido menos denso vale h1 = 20 cm, qual a altura h2 da coluna do líquido mais denso, em metros, em relação à horizontal que passa pela superfície de separação entre os líquidos?

5) Em um líquido de densidade 0,6 g/cm3 é totalmente imerso um corpo de massa 5 x 104 g e volume 0,02 m3. A aceleração local da gravidade é g = 10 m/s2. Determine: a) A intensidade do empuxo que o líquido exerce no corpo. b) A força resultante (chamada peso aparente) sobre o corpo mergulhado no líquido.

6) Quando você toma um refrigerante em um copo com um 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 sua boca é menor que a densidade do ar; (c) a densidade do refrigerante é menor que a densidade do ar; (d) a pressão em um fluido se transmite integralmente a todos os pontos do fluido; (e) a pressão hidrostática no copo é a mesma em todos os pontos de um plano horizontal.

7) Um ovo colocado num recipiente com água vai até o fundo, onde fica apoiado, conforme a figura.

Adicionando-se sal em várias concentrações, ele assume as posições indicadas nas outras figuras B, C, D e E.

(a ) A

A situação que indica um empuxo menor do que o peso do ovo é a da figura: (b) B (c ) C (d) D

(e) E

8) Em dias muito úmidos aparece o fenômeno da cerração, que consiste em uma grande quantidade de vapor d’água que não consegue subir para as camadas mais altas da atmosfera. Esse fenômeno ocorre porque: (a) a pressão atmosférica é menor que o peso do vapor d’água. (b) a pressão atmosférica é maior que o peso do vapor d’água. (c) a densidade relativa do ar úmido é menor que a do ar seco. (d) a densidade relativa do ar úmido é maior que a do ar seco.

9) Uma lata com dois orifícios encontra-se parada, imersa em um recipiente com água. O orifício superior comunica-se com o exterior através de uma mangueira. Ao injetarmos ar pela mangueira, é correto afirmar que a lata: (a) afundará. (b) subirá. (c) aumentará de peso. (d) permanecerá parada. (e) receberá ar pelo orifício inferior.

10) O corpo da figura abaixo pode ser apoiado nas faces A, B e C. Com relação à pressão exercida sobre o plano de apoio, pode-se afirmar que é:

(a) maior, se apoiado na face A. (b) maior, se apoiado na face B. (c) maior, se apoiado na face C. (d) maior quando apoiado na face B do que quando na face C. (e) igual independente da face de apoio.

11) Calcule, em atmosferas, a pressão a que um submarino fica sujeito quando baixa a uma profundidade de 100 metros. Para a água do mar adote que a densidade vale 1000 kg/m3.

12) 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.

13) O manual que acompanha uma ducha higiênica informa que a pressão mínima da água para o seu funcionamento apropriado é de 20 kPa. A figura mostra a instalação hidráulica com a caixa d’água e o cano ao qual deve ser conectada a ducha.

O valor da pressão da água na ducha está associado à altura (a) h1. (b) h2. (c) h3. (d) h4.

(e) h5.

14) O sifão é usado normalmente nas pias e vasos sanitários para evitar a passagem de gases e pequenos animais dentro de casa.

Além do sifão, usa-se um "respiro", isto é, uma abertura, conectada à atmosfera externa através de um cano, que: (a) Mantém iguais as pressões nos dois lados dos sifões, ajudando a manter os níveis de água equilibrados. (b) Serve para manter a ventilação no sistema de descarga. (c) Serve para escoar o excesso de água quando de uma descarga no vaso sanitário. (d) Serve para retirar o som muito alto de descargas. (e) Aumenta a fluidez da água, ajudando em seu escoamento.

GABARITO 1. a) 5,4 X 104 Pa b) 2,16 x 104 kg 2. 20 3. a) 103 kg/m3 b) 2,5 x 105 Pa 4. 0,16 m 5. a) 120 N b) 380 N 6. b 7. a 8. d 9. b 10. c 11. 11 atm 12. a 13. c 14. a