Exercícios Fisica

1 A figura a seguir ilustra um tubo cilíndrico em U de 40 cm de diâmetro fechado em uma de suas extremidades por uma rolha que para ser removida requer a aplicação de uma força mínima de 628 N a Qual é a pressão total exercida no fundo do tubo b Qual a altura H da água que deve ser adicionada no tubo para remover a rolha c Reduzindose o diâmetro do tubo da esquerda à metade como varia a quantidade de água a ser adicionada 2 Para medir a massa específica ρm de um certo material plástico foi usado o seguinte método tomouse uma pequena esfera do material e dois líquidos a e b de massas específicas ρa ρm e ρb ρm tais que a soma de dois volumes desses líquidos quando misturados era igual ao volume da mistura Sendo ρa 08 gcm3 e ρb 12 gcm3 verificouse que para uma proporção de 35 em volume do líquido a e 25 em volume líquido b a esfera de plástico ficava suspensa indiferente no meio da mistura Qual a massa específica do plástico Explique o que você vai fazer 3 A pressão atmosférica é equivalente à pressão exercida por uma coluna vertical de mercúrio de 76 cm de altura sobre uma superfície horizontal Sendo as massas específicas do mercúrio e da água respectivamente ρHg 136 gcm3 e ρa 10 gcm3 analise o desenho do sifão a seguir e calcule a altura máxima h em que o sifão pode operar para drenar a água de um reservatório Explique o raciocínio 4 Abandonase um lápis L sobre a superfície de um líquido de duas formas distintas A opção que melhor explica as situações I e II é a A massa do lápis em I é maior que em II b A força que o lápis exerce sobre o líquido é maior que em I que em II c A pressão do lápis sobre o líquido em I é menor que em II d A pressão do lápis sobre o líquido em I é maior que em II e A densidade do lápis na vertical é maior que na horizontal 5 Eva possui duas bolsas A e B idênticas nas quais coloca sempre os mesmos objetos Com o uso das bolsas ela percebeu que a bolsa A marcava o seu ombro Curiosa verificou que a largura da alça da bolsa A era menor do que a da B Então Eva concluiu que a o peso da bolsa B era maior b a pressão exercida pela bolsa B no seu ombro era menor c a pressão exercida pela bolsa B no seu ombro era maior d o peso da bolsa A era maior e as pressões exercidas pelas bolsas são iguais mais os pesos são diferentes 6 Um mergulhador persegue um peixe a 50 m abaixo da superfície de um lago O peixe foge da posição A e se esconde em uma gruta na posição B conforme mostra a figura a seguir A pressão atmosférica na superfície da água é igual a P0 10105 Nm2 Adote g 10 ms2 a Qual a pressão sobre o mergulhador b Qual a variação de pressão sobre o peixe nas posições A e B 7 Um tubo em U contém um líquido de massa específica D1 desconhecida Uma pequena quantidade de um segundo líquido de massa específica D2 15 gcm3 não miscível com o primeiro é colocada em um dos ramos do tubo A situação de equilíbrio é mostrada na figura a seguir A massa específica D1 em gcm3 vale a 40 b 30 c 24 d 20 e 18 8 Suponha que o sangue tenha a mesma densidade que a água e que o coração seja uma bomba capaz de bombeálo a uma pressão de 150 mm de mercúrio acima da pressão atmosférica Considere uma pessoa cujo cérebro está 50 cm acima do coração e adote para simplificar que 1 atmosfera 750 mm de mercúrio a Até que altura o coração consegue bombear o sangue b Suponha que esta pessoa esteja em outro planeta A que aceleração gravitacional máxima ela pode estar sujeita para que ainda receba sangue no cérebro 9 Para medir a pressão p exercida por um gás contido num recipiente utilizouse um manômetro de mercúrio obtendose os valores indicados na figura a seguir A pressão atmosférica local medida por um barômetro indicava 750 mm Hg O valor de p em mm Hg vale a 150 b 170 c 750 d 900 e 940 10 O recipiente representado pela figura contém um líquido homogêneo incompreenssível e em equilíbrio com densidade de 075 gcm3 A diferença de pressão hidrostática entre um ponto no fundo do recipiente M e outro na superfície N vale 30103 Nm2 Adotando g 10 ms2 a profundidade do líquido h em cm vale a 10 b 20 c 30 d 35 e 40 11 A pressão em cada um dos quatro pneus de um automóvel de massa m 800 kg é de 30 librasforçapolegada quadrada Adote 10 libra 050 kg 10 polegada 25 cm e g 10 ms2 A pressão atmosférica é equivalente à de uma coluna de 10 m de água a Quantas vezes a pressão dos pneus é maior que a atmosférica b Supondo que a força devida à diferença entre a pressão do pneu e a pressão atmosférica agindo sobre a parte achatada do pneu equilibre a força de reação do chão calcule a área da parte achatada 12 Dois blocos maciços de alumínio são tais que as dimensões de um deles são exatamente três vezes maiores que as dimensões homólogas do outro A razão entre as massas dos blocos maior e menor é a 3 b 6 c 9 d 18 e 27 13 Num tubo em U de extremidades abertas encontramse em equilíbrio três líquidos não miscíveis conforme a figura a seguir Os líquidos A e B têm densidades respectivamente iguais a 080 gcm3 e 10 gcm3 A densidade do líquido C é a 02 gcm3 b 19 gcm3 c 27 gcm3 d 36 gcm3 e 54 gcm3 14 Um tubo em U longo aberto nas extremidades contém mercúrio de densidade 136 gcm3 Em um dos ramos colocase água de densidade 10 gcm3 até ocupar uma altura de 32 cm No outro ramo colocase óleo de densidade 08 gcm3 que ocupa altura de 60 cm O desnível entre as superfícies livres nos dois ramos em cm é de a 38 b 28 c 24 d 20 e 15 15 No tubo em forma de U da figura a seguir o ramo A de extremidade fechada contém certo gás O ramo B tem extremidade aberta O desnível entre as superfícies livres da água é 10 cm A pressão do gás no ramo A excede a pressão atmosférica de Obs 1 massa específica da água 1 gcm3 2 adote g 10 ms2 a 5103 Nm2 b 4103 Nm2 c 3103 Nm2 d 2103 Nm2 e 1103 Nm2 16 O gráfico adiante mostra a relação aproximada entre a pressão atmosférica e a altitude do lugar comparada ao nível do mar Em uma cidade a 1000m de altitude a pressão atmosférica em Nm2 vale aproximadamente Dados Densidade do Hg 136 103 kgm3 g 10 ms2 a 70 104 b 80 104 c 90 104 d 10 105 e 11 105 17 Um tanque contendo determinado líquido está na superfície da Terra num local ao nível do mar onde a pressão atmosférica é de 10 105 Pa Nessas condições a pressão total no fundo do tanque é 13 105 Pa Se esse tanque for levado para a superfície da Lua onde não há atmosfera e a aceleração da gravidade é seis vezes menor que na superfície da Terra a pressão total no fundo passará a ser em Pa a 10 105 b 5 103 c 03 105 d 2 104 e 23 105 18 Um adulto de 80 kg e uma criança de 20 kg desejam andar sobre pernas de pau Para isto dispõem de uma madeira leve e resistente em forma de varas de seção reta circular e diferentes diâmetros Quantas vezes o diâmetro da madeira usada pelo adulto deve ser maior do que aquele usado pela criança para que a pressão em cada uma das varas seja a mesma 19 O nível da água em uma represa está a 150 m de altura da base Sabendose que a água está em repouso e que a pressão atmosférica na superfície é igual a 10 105 Nm2 DETERMINE a pressão exercida na base da represa Dados massa específica da água ρ 10 103 kgm3 aceleração da gravidade no local g 100ms2 20 Um homem que é mergulhador e paraquedista salta de paraquedas de uma altura de 500 m do nível do mar livrase do paraquedas imediatamente antes de entrar suavemente no oceano e mergulha até 100 m de profundidade Sejam p a pressão sobre o homem p0 a pressão atmosférica ao nível do mar e y a posição do homem medida em metros e na vertical a partir do ponto em que ele saltou de paraquedas O gráfico que melhor expressa a quantidade p p p0 em função de y é 21 Um vaso comunicante em forma de U possui duas colunas da mesma altura h420cm preenchidas com água até a metade Em seguida adicionase óleo de massa específica igual a 080gcm3 a uma das colunas até a coluna estar totalmente preenchida conforme a figura B A coluna de óleo terá comprimento de a 140 cm b 168 cm c 280 cm d 350 cm e 378 cm 22 Para realizar a experiência que leva seu nome Torricelli tomou um tubo de vidro com cerca de 1 metro de comprimento fechou uma de suas extremidades e encheuo completamente com mercúrio Figura I Tampando a extremidade livre e invertendo o tubo mergulhou essa extremidade em um recipiente que também continha mercúrio Ao destapar o tubo Torricelli verificou que o nível da coluna líquida descia até estacionar a uma altura de cerca de 76 cm acima do nível do mercúrio no recipiente Figura II Concluiu então que a pressão atmosférica P atm atuando na superfície do líquido no recipiente equilibrava a coluna do mercúrio e portanto que a pressão atmosférica equivalia à pressão exercida pelo peso de uma coluna de mercúrio de 76cm a Se essa experiência fosse realizada na Lua em condições tais que o mercúrio não se solidificasse toda a coluna líquida desceria para o recipiente Explique por quê b Determine a altura da coluna de mercúrio imaginando essa experiência realizada em um planeta onde a pressão atmosférica fosse 10 vezes menor que a pressão atmosférica na Terra e a aceleração da gravidade na superfície 25 vezes menor que a aceleração da gravidade na Terra Suponha desprezível a variação de massa específica do mercúrio com a gravidade e com a temperatura 23 Um mergulhador passa de um ponto a 10m de profundidade no mar para outro a 25m de profundidade Considerando a densidade da água salgada 102gcm3 e a aceleração local da gravidade 98ms2 o mergulhador experimenta variação de pressão em Nm2 a 25105 b 15105 c 75104 d 25104 e 15103 24 Um submarino encontrase a uma profundidade de 50m Para que a tripulação sobreviva um descompressor mantém o seu interior a uma pressão constante igual à pressão atmosférica ao nível do mar Considerando 1 atm 105 Pa a diferença entre a pressão junto a suas paredes fora e dentro do submarino é da ordem de a 01 atm b 10 atm c 50 atm d 500 atm 25 Uma chapa de metal homogênea e fina de espessura constante é cortada para formar as faces de dois cubos ocos C1 e C2 sendo que a aresta de C2 é o dobro da aresta de C1 A densidade do cubo menor é d Logo a densidade do cubo maior é a 2d b d c d 2 d d 4 e d 8 26 Dois líquidos nãomiscíveis X e Y são derramados sucessivamente em um vaso cilíndrico O líquido X de massa específica 08 gcm3 é derramado primeiro até atingir 1 4 do volume do vaso A seguir o líquido Y de massa específica 05 gcm3 é derramado até encher completamente o vaso Se mx e my são as massas dos líquidos X e Y respectivamente a razão mxmy vale a 8 15 b 4 15 c 8 5 d 4 3 27 Na atmosfera ao nível do mar o volume de 10 litro contém 13g de ar A massa de ar existente no interior de um quarto de 120m2 de área e 30m de altura é em kg igual a a 12 b 94 c 47 10 d 52 102 e 67 103 28 Um recipiente cilíndrico contém água em equilíbrio hidrostático figura 1 Introduzse na água uma esfera metálica maciça de volume igual a 50105m3 suspensa por um fio ideal de volume desprezível a um suporte externo A esfera fica totalmente submersa na água sem tocar as paredes do recipiente figura 2 Restabelecido o equilíbrio hidrostático verificase que a introdução da esfera na água provocou um acréscimo de pressão p no fundo do recipiente A densidade da água é igual a 10103kgm3 e a área da base do recipiente é igual a 20103m2 Considere g10ms2 Calcule esse acréscimo de pressão p 29 Em um vaso de forma de cone truncado são colocados três líquidos imiscíveis O mais leve ocupa um volume cuja altura vale 2cm o de densidade intermediária ocupa um volume de altura igual a 4cm e o mais pesado ocupa um volume de altura igual a 6cm Supondo que as densidades dos líquidos sejam 15gcm3 2gcm3 e 4gcm3 respectivamente qual é a força extra exercida sobre o fundo do vaso devido à presença dos líquidos A área da superfície inferior do vaso é 20cm2 e a área da superfície livre do líquido que está na primeira camada superior vale 40cm2 A aceleração gravitacional local é 100ms2 a 3500 Pa b 105 N c 140 N d 70 N e 48 N 30 Um tubo em U aberto em ambos os ramos contém dois líquidos não miscíveis em equilíbrio hidrostático Observe como mostra a figura que a altura da coluna do líquido 1 é de 34cm e que a diferença de nível entre a superfície livre do líquido 2 no ramo da direita e a superfície de separação dos líquidos no ramo da esquerda é de 20cm Considere a densidade do líquido 1 igual a 080gcm3 Calcule a densidade do líquido 2 Gabarito Resposta da questão 1 a 110000 Nm2 b 05 m c A quantidade em massa permanece a mesma Resposta da questão 2 096 gcm3 Resposta da questão 3 h 1033 m Resposta da questão 4 D Resposta da questão 5 B Resposta da questão 6 a 15 105 Nm2 b zero Resposta da questão 7 A Resposta da questão 8 a 204 cm b g 40 ms2 Resposta da questão 9 D Resposta da questão 10 E Resposta da questão 11 a 24 b 143 102 m2 Resposta da questão 12 E Resposta da questão 13 B Resposta da questão 14 C Resposta da questão 15 E Resposta da questão 16 C Resposta da questão 17 B Resposta da questão 18 2 Resposta da questão 19 p 25 105 Nm Resposta da questão 20 B Resposta da questão 21 D Resposta da questão 22 a A coluna líquida desceria para o recipiente porque na Lua a pressão atmosférica é igual a zero b h 19 cm Resposta da questão 23 B Resposta da questão 24 C Resposta da questão 25 C Resposta da questão 26 A Resposta da questão 27 C Resposta da questão 28 p 250 Nm2 Resposta da questão 29 D Resposta da questão 30 μ2 136 gcm3 18 p1 p2 E1 E2 80g NR12 20g NR12 A1 A2 d1 d2 R12 d1d22 19 P ρo h g P 105 105 25102 Pa 20 B 21 19 g 08921 1621 h 1375 cm E 22 g 98 23 A 21 A coluna desceira para o recipiente mas a pressão atmosférica é zero b P p3 g h3 13105 136310 h ν 18 cm 24 Δ p ρ g h Δ p 102139815 Δ p 150103 Δ P 515102 Pa E 25 d ρp d1 d8 E 26 pse mx V py m ρ x 08 09 13 mx my 089 d ρ 83 d1 d 80 d 4 D 5 B g 7 P1 RI P2 R2 6 0 0 Δ ho 3 P1 Pat S Pg h1 105 105 105 P 45103 Pa 19 P ρ o t g h P 105 105 25102 Pa 1 constante 2 Et 1ei ρ1 v1 ρ2 V g 08 34 424 ɡ V 086 044 ρ1 ρ 096 gcm3 P ρ g h ρgh Pgh ɡρ g ɡ m³ 10 m³ 103 10 h 3 ɡ cm 4 ɡ 5 t 7 ɡ 4 ɡcm³ A 8 a 10 m 750 mm 375 cm 10 m 15cmx 75 m 2 m b 125 x 103 3240 ms 9 10³ D p pgh 310³ 015 310 ⁴ 40 cm h 09 m 40 cm D p 1805 751 Pgas 900 D p Pgh E 11 a p 305255 24 Pa p 24 Pa b p E F A mg A m A 12 mm 13 𝜌e P𝜌gk P𝜌gk 899 cm Pe Patm 2 14 PAQR 32 Puxty Pg 6 132r 136tk 608 λ 20 cm D 15 Pgas Pg h Patm Pgas 101103 Patm 103 Patm C 16 y 74 12 x2 x203 P 74 105 H220 P 74 82 cm Hg C P p r P 1105 7 m 104 Ç 1O Pe 9 NA LUA 17 PeP Po pgh 13105 pgh 3104 bhs 82 cm 19 27 1103 Pe 9 7 NA LUA Pe dg h 15 B