P1 - Física 2 2021 1

Universidade Federal de Mato Grosso Campus de Sinop 1ª Avaliação de Física II Prof.: Yuri Novembro 2021 Considere: g = 10,0 m/s2; rH20 = 1,00 x 103 m/s2; P0 = 1,00 x 105 Pa 1. Calcule a) Calcule a massa de uma esfera maciça cujo o diâmetro é de 8,0 cm e a densidade é de 8960 kg/m3. (0,5ponto) b) O menor valor da área de uma ventosa circular, de massa desprezível, evacuada em seu interior, presa a um teto, capaz de suportar o peso dessa esfera. (0,5 ponto) c) Supondo agora que no interior dessa ventosa, entre um pouco de ar, cuja a pressão interior seja ¼ do valor da pressão atmosférica local. Calcule então o menor valor da área dessa uma ventosa, capaz de suportar essa esfera. (0,5 ponto) 2. Em uma experiência de laboratório verificou-se o seguinte: • O peso de um objeto é igual a 20 N; • Ao submergir o objeto em um determinado líquido, o volume do líquido no recipiente aumentava em 15,0 ml e o peso aparente do objeto era de 12 N. Calcule a densidade do líquido no qual o objeto foi mergulhado. (1,0 ponto) 3. Considere o seguinte sistema, aberto em uma das extremidades e fechado em D: h0 = 1,00 m; h1 = 1,00 m, h2 = 4,00 m e h3 = 5,00 m Densidade do fluido em A : rH2O Densidade do fluido de A até B : 2rH2O Densidade do fluido de B até C : 4rH2O Densidade do fluido de C até D : 5rH2O Calcule a Pressão no ponto “D”. (1,5 pontos) h3 h0 h1 h2 A B C D A 4. A água de uma torneira cai em queda livre e então começa a afunilar-se. Durante o tempo de queda “t”, a área da secção transversal reduz-se para “A”, conforme ilustrado a seguir. Considerando: O tempo de queda da água, t = 0,6 s A = 2,2 cm2. a) Calcule a vazão da torneira. (1,0 ponto) b) Por que a água da torneira, quando cai, afunila-se? (0,5 ponto) 5. Um tanque aberto em sua parte superior, está cheio até uma altura h1, com um certo fluido. Esse tanque é perfurado a uma altura h2, como ilustrado. Encontre uma expressão, mostrando seus cálculos, para a distância “d” do tanque atingida pelo jato de água. (1,0 ponto) 6. A figura a seguir mostra um tanque contendo água, o qual está escoando por um sifão. Considerando que o tanque está aberto em sua parte superior, estando em contato com o ar atmosférico; e sendo as distâncias, como ilustradas, d1 = 40 cm, d2 = 25 cm e d3 = 55 cm, calcule: a) A velocidade com que o líquido emerge no ponto C. (1,0 ponto) b) A pressão no ponto B. (0,5 ponto) h1 h2 d d1 d2 d3 A C B 7. O medidor Venturi é utilizado para medir a velocidade de um fluido em uma tubulação. Como essa tubulação possui um estreitamento, o fluido, nessa região, sofre uma variação de velocidade, acompanhado por uma diferença de pressão. Um manômetro, em formato de “U”, é conectado entre as secções larga e estreita do tubo. Esse manômetro possui um líquido em seu interior, que devido à diferença de pressão, provoca uma diferença de altura “h” do líquido, conforme ilustrado a seguir. (2,0 pontos) Considerando: • O tubo na horizontal. • O fluido que escoa é a água. • Vazão fluido: 1,0 x 10-2 m3/s • Secção larga do tubo A1 = 80 cm2; secção estreita do tubo A2 = 40 cm2. • rlíquido: 6,00 x 103 kg/m3. Calcule: a) A Diferença de Pressão entre as Partes Largas e estreita do tubo. (1,0 ponto) b) A Diferença de altura “h” do líquido, entre ramos do manômetro. (1,0 ponto)