exercícios de hidrostática

Boa tarde pessoal, estou colocando uns exercícios sobre hidrostática para a sua diversão.

1. Um cubo de gelo flutua na superfície da água. Calcule a fração submersa do cubo. (d_GELO = 0,9 g/cm³; d_AGUA = 1 g/cm³)

2. Um submarino tem massa de 20 toneladas. Qual deve ser seu volume, em m³ se ele estiver parado, totalmente submerso no mar? (d_AGUA = 1 g/cm³)

3. (PUCRS) Um densímetro é um dispositivo que permite medir a massa específica ou densidade de fluidos. Um densímetro muito simples, para avaliar massas específicas, pode ser feito com um canudinho e um contrapeso (C) colado na base do mesmo. As figuras abaixo representam o efeito no densímetro (D), em equilíbrio, mergulhado em dois fluidos diferentes, Fluido 1 e Fluido 2.

A partir da figura, é correto afirmar que

(A) o peso do densímetro no Fluido 1 é maior do que no Fluido 2.

(B) no Fluido 2, o densímetro recebe um empuxo maior do que no Fluido 1.

(C) o densímetro afunda mais no Fluido 2 porque a massa específica deste fluido é maior.

(D) o empuxo sobre o densímetro é o mesmo no Fluido 1 e no Fluido 2.

(E) o Fluido 1 é mais denso do que o Fluido 2.

4. (UCS) Considere uma casa flutuante sobre as águas do Rio Amazonas. O que permite à casa flutuar é o fato de ela estar sobre 250 garrafas pet preenchidas apenas com ar. O conjunto casa mais 250 garrafas sofre um empuxo de 3000 N. Assumindo que a massa de cada garrafa seja de 90 gramas, qual o peso da casa? (ignore o peso do ar dentro de cada garrafa e considere a aceleração da gravidade como g=10 m/s²)

(A) 2700 N.

(B) 2725 N.

(C) 2775 N

(D) 2750 N.

(E) 2800 N

5. (UFPEL) Duas esferas de ferro de mesmo volume, uma maciça e outra oca, estão mergulhadas completamente num líquido. Baseado em seus conhecimentos sobre hidrostática, com relação à situação descrita acima, é correto afirmar que

(A) os empuxos sofridos pelas esferas serão diferentes, porém as pressões a que estarão submetidas serão iguais.

(B) tanto os empuxos como as pressões a que ficarão submetidas serão iguais, mesmo para profundidades diferentes, já que possuem o mesmo volume.

(C) as duas esferas sofrerão o mesmo empuxo e estará submetida a uma maior pressão aquela que estiver a uma profundidade maior.

(D) sofrerá o maior empuxo a esfera oca, e as pressões a que estarão submetidas serão iguais, visto que ambas são de ferro.

(E) sofrerá o maior empuxo a esfera maciça, e as pressões a que estarão submetidas dependerão das massas específicas das esferas.

6. (UFPEL) Um corpo tem seu peso registrado em um dinamômetro quando imerso no ar, na água (recipiente A) e em um líquido B (recipiente B) conforme indicam as figuras abaixo, respectivamente.

De acordo com os textos e seus conhecimentos sobre hidrostática, é correto afirmar que

(A) o líquido B tem densidade maior que a da água.

(B) a água tem densidade igual à do líquido B.

(C) o líquido B tem densidade menor que a da água.

(D) a densidade do líquido B não pode ser determinada por falta de dados.

(E) o empuxo sobre o corpo, quando mergulhado na água, é maior do que quando mergulhado no líquido B.

7. (UFRGS) A figura abaixo representa duas situações em que um mesmo cubo metálico, suspenso por um fio, é imerso em dois líquidos, X e Y, cujas respectivas densidades, d_X e d_Y , são tais que d_X > d_Y.

Designando-se por Ex e Ey as forças de empuxo exercidas sobre o cubo e por Tx e Ty as tensões no fio, nas situações dos líquidos X e Y respectivamente, é correto afirmar que

(A) Ex < Ey e Tx > Ty.

(B) Ex = Ey e Tx < Ty.

(C) Ex = Ey e Tx = Ty.

(D) Ex > Ey e Tx > Ty.

(E) Ex > Ey e Tx < Ty.

8. (UNESP) Três esferas maciças e de mesmo tamanho, de isopor (1), alumínio (2) e chumbo (3), são depositadas num recipiente com água. A esfera 1 flutua, porque a massa específica do isopor é menor que a da água, mas as outras duas vão ao fundo (veja figura a seguir) porque, embora a massa específica do alumínio seja menor que a do chumbo, ambas são maiores que a massa específica da água.

Se as intensidades dos empuxos exercidos pela água nas esferas forem, respectivamente, E1, E2‚ e E3, tem-se:

(A) E1 = E2 = E3.

(B) E1 < E2 < E3.

(C) E1 > E2 > E3.

(D) E1 < E2 = E3.

(E) E1 = E2 < E3.

9. (Unitau) Um navio de 100 toneladas, após receber certa quantidade de sacos de café, de 60 kg cada, passou a ter um volume submerso V = 160 m³. Quantas sacas de café entraram no navio se a densidade da água é 1,0 g/cm³?

(A) 100

(B) 1000

(C) 600

(D) 60

(E) 6000

10. (UFRGS) Uma caixa de 500 N tem faces retangulares e suas arestas medem 1,0 m, 2,0 m e 3,0 m. Qual a pressão que a caixa exerce quando apoiada com sua face menor sobre uma superfície horizontal?

(A) 100 N/m²

(B) 125 N/m²

(C) 167 N/m²

(D) 250 N/m²

(E) 500 N/m²

11. (UFRGS) Uma força de 2 N é aplicada perpendicularmente a uma superfície por meio de um pino de 1 mm² de área. A pressão exercida pelo pino sobre essa superfície é

(A) 2 x 10⁶ N/m²

(B) 2 x 10^-6 N/m²

(C) 2 x 10⁴ N/m²

(D) 2 x 10^-4 N/m²

(E) 2 N/m²

12. (UFRGS) A pressão de um gás contido no interior de um recipiente cúbico é de 6000 N/m². A aresta do recipiente mede 0,2 m. Qual é o módulo da força média exercida pelo gás sobre cada face do recipiente?

(A) 40 N

(B) 240 N

(C) 1200 N

(D) 2400 N

(E) 30000 N

13. (UFRGS) Um copo cilíndrico de seção transversal interna igual a 20 cm² está cheio com um líquido de massa específica igual a 1,5 g/cm³ até a altura de 8 cm. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², qual é, aproximadamente, a força peso do líquido contido no recipiente?

(A) 1,2 N

(B) 1,6 N

(C) 2,4 N

(D) 16 N

(E) 240 N

14. (UFV-MG) As represas normalmente são construídas de maneira que a largura da base da barragem seja maior que a largura da parte superior. Essa diferença de largura se justifica, principalmente, pelo(a):

(A) aumento, com a profundidade, da pressão da água sobre a barragem.

(B) diminuição, com a profundidade, da pressão da água sobre a barragem.

(C) aumento, com a profundidade, do empuxo exercido pela água.

(D) diminuição, com a profundidade, do empuxo exercido pela água.

(E) diminuição, com a profundidade, da viscosidade da água.

15. (UFRGS) Selecione a alternativa que apresenta as palavras que preenchem corretamente as lacunas nas afirmações seguintes:

I- Na atmosfera terrestre, a pressão atmosférica ......................... à medida que aumenta a altitude.

II- No mar, a pressão na superfície é ................ do que a pressão a dez metros de profundidade.

(A) aumenta – maior

(B) permanece constante – menor

(C) permanece constante – maior

(D) diminui – maior

(E) diminui – menor

16. (UFRGS) Das seguintes afirmações sobre fluidos, qual a incorreta?

(A) a pressão atmosférica aumenta à medida que aumenta a altitude.

(B) A massa de um líquido homogêneo é o produto de seu volume pela sua massa específica.

(C) A pressão num líquido em repouso aumenta à medida que aumenta a profundidade.

(D) Nos fluidos em repouso a pressão é transmitida igualmente em todas as direções.

(E) A perda aparente de peso de um corpo mergulhado num líquido é igual em intensidade ao peso do líquido que desloca.

17. (PUC-MG) Uma faca está cega. Quando a afiamos, ela passa a cortar com maior facilidade, devido ao aumento de:

(A) área de contato       (B) esforço       (C) força           (D) pressão      (E) sensibilidade

18. (Fatec-SP) Submerso em um lago, um mergulhador constata que a pressão absoluta no medidor que se encontra no seu pulso corresponde a 1,6 x10⁵ N/m². Um barômetro indica a pressão atmosférica local de 1,0 x10⁵ N/m². Considere a massa específica da água sendo 10³ kg/m³ e a aceleração da gravidade, 10 m/s². Em relação à superfície, o mergulhador encontra-se a uma profundidade de:

(A) 1,6 m

(B) 6,0 m

(C) 16 m

(D) 5,0 m

(E) 10 m

19. (UEL-PR) Uma sala tem as seguintes dimensões: 4,0 m x 5,0 m x 3,0 m. A densidade do é 1,2 kg/m³ e a aceleração da gravidade vale 10 m/s². O peso do ar na sala, em newtons, é de:

(A) 720

(B) 600

(C) 500

(D) 72

(E) 60

20. (UCS) Uma história do folclore do futebol: um jogador gabava-se de ter um chute tão forte, mas tão forte, que certa vez, ao chutar para cima uma bola murcha, acertou um piloto de asa-delta. O mais surpreendente foi que, ao ser procurado, o piloto da asa-delta confirmou a história, porém afirmou, com toda certeza, que a bola estava cheia.

Nessa situação, a bola inflou, porque

(A) o empuxo sobre ela aumentou enquanto subia, fazendo com que sua pressão interna aumentasse também.

(B) a pressão atmosférica ficou menor do que sua pressão interna ao subir.

(C) sua pressão interna, ao subir, diminuiu, e a pressão atmosférica aumentou, fazendo com que sua válvula permitisse a entrada de mais ar.

(D) o gás usado para enchê-la sofreu uma reação química, pelo chute, duplicando sua massa.

(E) a pressão externa aumentou com a altitude compactando mais a bola, o que deu a impressão de que ela estava cheia.

Respostas

1) 0,9 ou 90%                                                                                    18) B

2) 20 m³                                                                                              19) A

3)D                                                                                                       20) B

4) C

5) C

6) A

7) E

8) D

9) B

10) D

11) A

12) B

13) C

14) A

15) E

16) A

17) D