Questões de Concurso sobre Hidrodinâmica

A figura apresenta dois cabos de mesmo comprimento L e mesma densidade linear de massa $\mu$, em equilíbrio com as extremidades presas no teto e em um bloco, estando um dos blocos completamente mergulhado na água, com densidade dada por ${\rho }_{\acute{a}gua}$. Os dois blocos mostrados na figura têm o mesmo volume, a mesma massa e sua densidade ρ é maior que a densidade da água. Considere que atuem nos blocos a força peso, a tração dos cabos e o empuxo da água (no caso de um dos blocos).

Sendo $f_1$ e $f_2$ as frequências fundamentais de cada um dos cabos com extremidades presas, em que $f_1>f_2$, então a razão $f_2/f_1$ será dada por

Considere-se que um tubo em forma de U contenha três líquidos ideais imiscíveis entre si, conforme ilustra a figura precedente, e que a pressão atmosférica seja a mesma nas superfícies livres dos líquidos e a aceleração da gravidade seja constante nessa região. Nessa hipótese, sabendo-se que o sistema está em equilíbrio e que h₃ = 18 cm, d₁ = 2d₂ = 3d₃, em que d₁, d₂ e d₃ representam as densidades dos líquidos em questão, conforme indicados na figura, é correto concluir que a altura h₂ é igual a

Um tanque de produtos químicos, tem o formato de um cone invertido, com 16 m de altura e uma base de 8 m de diâmetro. O produto químico entra no tanque a uma taxa de 2 m³/min. Determine a velocidade que o produto se elevará quando sua profundidade for de 4 m.

A velocidade inicial de escape da água pelo orifício é v = $\sqrt{10}$ m/s².

Na figura precedente, uma caixa d’agua cúbica de lado L, fixa em determinada altura H da superfície da terra, está completamente cheia com a superfície aberta (superfície livre) em contato com o ar, e a parede de baixo da caixa é perpendicular com a direção vertical. Considere que um pequeno orifício de área a seja aberto na parede de baixo da caixa e a água comece a vazar para o ar. Considere também que o regime de escoamento da água seja o de um fluido ideal, isto é, um fluido incompressível e não viscoso.

Com base nessas informações, e assumindo-se por g a aceleração da gravidade na superfície da terra, é correto afirmar que, imediatamente após a abertura do orifício na base da caixa, a velocidade inicial de queda V da superfície livre será dada por

As bombinhas são utilizadas para administrar medicamentos para os pulmões, em caso de crises respiratórias. Apesar de ser especificado o número de aplicações que cada bombinha realiza, é difícil ter esse controle. Então, como saber se a medicação acabou? Uma técnica simples é colocar a bombinha em um copo com água e observar a posição de equilíbrio da bombinha. Quando ela está cheia, fica apoiada no fundo do copo, posição 1, ao passo que, quando está vazia, fica com grande parte de sua estrutura para fora da água, posição 3.

Observe a figura a seguir.

Do ponto de vista da Dinâmica, a bombinha permanece em equilíbrio estático, nas três posições, em decorrência da força resultante ser nula.

Sobre essa situação, é correto afirmar que o

Considere um flutuante em forma de paralelepípedo como o da figura abaixo, feito de material com densidade 7,0x10³ kg/m³ e dimensões indicadas na figura. No interior desse flutuante há uma cavidade com ar e volume V_cav que o permite flutuar. Qual deve ser a razão entre O volume da cavidade e o volume total do flutuante para que ele flutue com metade do volume imerso? Despreze o peso do ar.

Dados: gravidade = g e densidade da água 1,0x10³ kg/m³.

Considere um recipiente tubular fino, com área transversal constante, que contém dois líquidos imissíveis A e B. As hastes verticais deste recipiente distam 20 cm uma da outra ($L$ = 20 cm). Quando o recipiente está em repouso, o líquido A atinge uma altura de 80 cm em relação à linha de separação dos líquidos. Quando o recipiente é colocado em movimento retilíneo uniformemente variado, a altura de A com relação à linha de separação dos líquidos passa a ser $H$ = 76 cm, conforme mostra a figura.

Considerando-se que o sistema parta do repouso, a distância percorrida pelo recipiente após um intervalo de 3,0 s é

Se, no corpo esférico mergulhado, atuarem somente a força peso e o empuxo, então o torque resultante em relação ao centro de massa do corpo será sempre nulo, independentemente da orientação da esfera com relação à linha vertical que passa pelo centro de massa.

Analise a afirmativa a seguir:

“Num líquido homogêneo em equilíbrio, qualquer superfície horizontal é isobárica”.

Esse fato está apoiado no(a)

As figuras mostram o fundo do mar de uma mesma região em dois momentos: na figura 1, em uma situação de maré alta e, na figura 2, em uma situação de maré baixa. Nas duas figuras, vê-se, ainda, uma pedra de dimensões desprezíveis em repouso no fundo do mar.

Considerando g = 10 m/s², a densidade da água do mar igual a 1 g/cm³ e sabendo que a diferença de pressão sobre a pedra, nas duas situações, é de 40000 Pa, o desnível h, indicado na figura, é de

Um tubo de pitot (figura) é montado ao longo do eixo de um gasoduto de área transversal A. Calcule a taxa de fluxo de gás através da seção do tubo, sabendo que h é a diferença de altura na coluna de líquido e $\rho L$ e $\rho g$ são as densidades do líquido e do gás, respectivamente.

Alguns animais, notadamente insetos, aranhas e até o lagarto conhecido como lagarto-jesus-cristo (da família Corytophanidae, encontrado próximo a rios e lagos das Américas Central e do Sul), conseguem andar sobre a água.

A propriedade da água que permite que esses animais “andem” sobre a água é

Na figura abaixo, a água atravessa um cano horizontal e sai para a atmosfera com uma velocidade V₁ = 15m/s. Os diâmetros dos segmentos esquerdo e direito do cano são 5,0 e 3,0 cm, respectivamente. Qual é a pressão manométrica no segmento esquerdo do tubo?

Dado: 1 atm = 1,01 . 10⁵Pa

Observe a figura abaixo:

Dois tubos cilíndricos interligados estão cheios de um fluido incompressível de densidade p = 800 kg/m³. As áreas das faces dos êmbolos são A₁= 100 cm² e A₂= 200 cm², Uma haste articulada, de comprimento 2b, está ligada a um suporte vertical, ambos de massas desprezíveis. O suporte é capaz de se movimentar verticalmente pressionando o êmbolo de área A₁, conforme a figura acima. À esquerda na figura, temos um sistema de roldanas, consideradas ideais com fios ideais. Calcule o módulo da força F, em Newtons, para a situação de equilíbrio da figura acima, considerando a diferença de altura h = 50,0 cm, g = 10,0 m/s² e m= 240 kg e assinale a opção correta.

Observe a figura abaixo:

Na figura acima, fora de escala, a água e o óleo estão em repouso e a pressão do gás é de 103,00 x 10º N/m?, Ao abrir a válvula e liberar O gás para a atmosfera, o nível da água muda. Calcule o quanto o nível da água desce e assinale a opção correta.

Dados: A₁= A₂= 2A₃; h₀ = 0,250 m; g = 10,0 m/s²;

ρ_água = 1000 kg/m³ ; ρ_óleo = 800 kgfm³ ; P_atm = 100,00 x 10³ N/m²

Na figura abaixo, considera-se a área do pistão A como 30 vezes maior que a área do pistão B.

A força necessária para equilibrar o automóvel, cujo peso vale 1.200 kgf, e o deslocamento do pistão menor para fazer o automóvel subir 10cm são, respectivamente:

Em um local onde o módulo da aceleração da gravidade é igual a 10 m/s², uma pessoa submerge um bloco maciço de massa igual a 3 kg totalmente em água, enquanto aplica uma força na face superior do bloco. Nessa situação a força de empuxo a que o bloco está sujeito é igual a 50 N. Sem a ação da força aplicada pela pessoa, apenas uma fração do bloco está abaixo da superfície da água. A alternativa que indica corretamente a fração do bloco que está acima da superfície da água é

Um elevador hidráulico sustenta sobre sua plataforma maior um carro de 1,5 toneladas, conforme mostra a ilustração abaixo. Sabendo que a plataforma maior tem área A₂ = 600 cm² e a plataforma menor possui área A₁ 20 vezes menor, qual é a força F₁ feita sobre a área A₁ quando o carro é colocado sobre a área A₂? Considere g = 10 m/s².

(Disponível em: https://bityli.com/NxWTVP). Adaptada

A figura abaixo mostra uma alavanca interfixa em equilíbrio. A 20 cm à esquerda do ponto de apoio há um recipiente parcialmente cheio com água e no interior da água encontra-se uma esfera de volume V = 8,0.10^-4 m³ em repouso, totalmente submersa, suspensa a um suporte externo por um fio de volume desprezível. A 30 cm à direita do ponto de apoio está suspenso um bloco de 8 kg.

Retira-se a esfera da água. Considerando a densidade da água 1,0.10³ kg/m³, para que a alavanca possa permanecer em repouso, o bloco de 8 kg deve ser suspenso a uma distância do ponto de apoio igual a