Lista de Exercícios Física II Hidrostática - Prof Carlos Felipe

1ª Lista de exercícios de Física II prof Carlos Felipe 1 Hidrostática 11 Calcule o aumento da pressão no fluido de uma seringa quando uma enfermeira aplica uma força de 42 N sobre o pistão da seringa de raio igual a 11 cm R 11 atm 12 Um peixe mantémse em uma certa profundidade na água para regulando a quantidade de ar contido nos ossos porosos ou nas bolsas de ar de tal modo que a sua densidade se mantenha igual à densidade da água Suponha que a densidade inicial do peixe seja de 108 gcm³ quando a bolsa não contém ar Calcule a fração do volume do peixe que deve se expandir quando ele enche as bolsas de ar para que sua densidade fique igual à densidade da água R 8 13 Otto von Guericke em 1654 fez vácuo no interior dos hemisférios indicados na figura 1 Mostre que o módulo da força F necessária para separar os dois hemisférios em função de R e da diferença de pressão p entre a pressão atmosférica e a pressão absoluta no interior dos hemisférios é dada por F π R² p 14 A figura 2 indica o diagrama de fase do carbono mostrando os intervalos de temperatura e de pressão em que o carbono se cristaliza como grafite ou como diamante Estime a profundidade mínima na qual os diamantes podem se formar se a temperatura local for de 1000 C e se a densidade no interior das rochas for igual a 31 gcm³ Suponha que como um fluido a pressão seja devido ao peso do material que se encontra nas camadas superiores R 132 km 15 Os pulmões humanos podem funcionar normalmente suportando uma diferença de pressão máxima da ordem de 120 de uma atmosfera Se um mergulhador usar um tubo longo para respirar até que profundidade máxima abaixo do nível da água ele poderá nadar R 52cm 16 Um tubo em U contém somente mercúrio Quando despejamos 112cm de água no lado direito do tubo até que altura a partir do nível inicial o mercúrio subirá no lado esquerdo do tubo R 41mm 17 Dois vasos cilíndricos idênticos com bases no mesmo nível contêm um líquido de densidade ρ A área A da base dos cilindros é a mesma mas num dos recipientes a altura do líquido é igual a h₁ e no outro a altura é h₂ Calcule o trabalho realizado pela gravidade para igualar os dois níveis quando os vasos forem conectados R ρgAh₁ h₂²4 18 Um barril cilíndrico possui um tubo estreito fixado em seu topo cujas dimensões são mostradas na figura 3 O barril está cheio de água até o topo do tubo Calcule a razão entre a força exercida sobre o fundo do barril pela água contida e o peso do sistema Por que a razão não é igual a um Ignore a presença da atmosfera R 2 19 A face vertical de uma barragem retém água à altura D como é mostrado na figura 4 Seja w a largura da barragem a Ache a força horizontal resultante exercida na barragem devido à pressão manométrica da água e b o torque desta força devido à pressão manométrica da água com relação à linha que passa pelo ponto O e é paralela à largura da barragem c Qual a linha de ação da força resultante R a ρgwD²2 b ρgwD³6 c D3 114 Um bote flutuando em água doce desloca 3630 kg de água a Quantos quilogramas de água este bote deslocaria se ele estivesse flutuando em água salgada b chumbo ela poderia conter sem afundar na água A densidade do Pb é 114 gcm³ R 107 kg