Questões de Concurso sobre Hidrodinâmica

Os alimentos cozinham mais rapidamente na panela de pressão pois:

Um pequeno tubo de ensaio, de massa 50 g, no formato de cilindro, é usado como ludião – uma espécie de submarino miniatura, que sobe e desce, verticalmente, dentro de uma garrafa cheia de água. A figura 1, a seguir, ilustra uma montagem, onde o tubo, preenchido parcialmente de água, é mergulhado numa garrafa pet, completamente cheia de água. O tubo fica com sua extremidade aberta voltada para baixo e uma bolha de ar, de massa desprezível, é aprisionada dentro do tubo, formando com ele o sistema chamado ludião. A garrafa é hermeticamente fechada e o ludião tem sua extremidade superior fechada e encostada na tampa da garrafa.

Uma pessoa, ao aplicar, com a mão, uma pressão constante sobre a garrafa faz com que entre um pouco mais de água no ludião, comprimindo a bolha de ar. Nessa condição, o ludião desce, conforme figura 2, a partir do repouso, com aceleração constante, percorrendo 60 cm, até chegar ao fundo da garrafa, em 1,0 s. Após chegar ao fundo, estando o ludião em repouso, a pessoa deixa de pressionar a garrafa. A bolha expande e o ludião sobe, conforme figura 3, percorrendo os 60 cm em 0,5 s.

Despreze o atrito viscoso sobre o ludião e considere que, ao longo da descida e da subida, o volume da bolha permaneça constante e igual a V₀ e V, respectivamente.

Nessas condições, a variação de volume, ∆V = V − V₀ , em cm³, é igual a

Observe as figuras abaixo.

As figuras mostram uma balança de dois pratos em dois instantes diferentes. A figura 1 mostra um recipiente cheio de água, de densidade ρ_a, equilibrado por um peso P. Na figura 2, um cubo de aresta a e densidade ρ_c pendurado num fio, é mergulhado inteiramente na água do mesmo recipiente sem tocar seu fundo. Que massa foi adicionada ao prato da balança (figura 2) para que o equilíbrio fosse restabelecido?

Observe as figuras abaixo:

Um exemplo de tensão superficial é a tendência de partfculas de água se achatarem sobre uma superfície metálica quando esta estiver suja, bem como, quando essa superffcie metálica estiver limpa e essas gotículas de água apresentarem contornos mais esféricos, como ilustrados na figura acima. É correto afirmar que um líquido molha ou não uma superfície em função do ângulo de contato e. Entre os fatores que afetam esse ângulo de contato estão:

I- A natureza da superfície sólida.

li- Limpeza da superfície.

lii- Pureza do líquido.

Assinale a opção correta.

Se um bloco tem massa específica de 520 kg/m³ e flutua em um líquido de massa específica 1300 kg/m³. Marque a alternativa que mostra o valor da altura submersa, em centímetro, do bloco se ele tiver 7,5 cm de altura total.

Para avaliar os conhecimentos de Física aplicados de forma interdisciplinar, foi pedido a um aluno do curso de Meio Ambiente do Instituto Federal que fizesse um desenho representando aquíferos e poços. O desenho é mostrado a seguir:

Figura: Adaptado de www.ufrrj.br/instituto/it/de/acidentes/agua1.htm. Acesso ern: 30 jul. 2019.

Com base no desenho feito pelo estudante, julgue qual das afirmativas a seguir está correta.

Com base na curva específica do canal, pode ser identificada a profundidade crítica e a respectiva energia crítica. Analisando o gráfico abaixo da curva de energia crítica de um canal de drenagem de seção retangular de 10 metros de largura, que opera com uma vazão de 20 m³/s, é correto afirmar que:

Um canal de seção retangular de base 3,0 m, altura líquida de 1,0 m e declividade de 0,6% funciona sob regime permanente. Sabendo que o material utilizado para a execução do canal possui um coeficiente de Chézy de 20 (unidade no SI), é correto afirmar que:

Em linhas de recalque devido à inércia das partes rotativas dos conjuntos elevatórios, após o desligamento de corrente, a velocidade das bombas começa a diminuir, reduzindo rapidamente a vazão. A coluna líquida continua a subir pela tubulação de recalque até que a inércia seja vencida pela força da gravidade. Durante esse período, observa-se uma descompressão no interior da canalização. Em seguida ocorre a inversão do sentido do escoamento. Nesse contexto, analise as proposições abaixo.

1) Não existindo válvula de retenção, as bombas começariam a funcionar como turbinas.

2) Se a válvula de retenção funcionar corretamente, o retorno da corrente liquida não ocasionará choque.

3) O choque ocasionado pela corrente líquida na válvula de retenção é sempre inferior à altura manométrica do sistema de recalque.

4) A instalação de câmaras de ar comprimido proporciona o amortecimento do choque e das ondas de sobrepressão.

Estão correta(s), apenas:

Um vertedor possui uma parede com espessura de 70 cm e 2,0 m de largura. A carga máxima acima da soleira é de 1,0 m, resultando em uma altura da veia com a soleira no meio do vertedor de 0,67 m, conforme ilustrado abaixo. Qual a vazão máxima que passa pelo vertedor, em m³/s? Considere: Q=1,71..L. H^3/2

Numa prensa hidráulica é colocada sobre o êmbolo circular menor uma criança com massa de 15 kg, o diâmetro desse êmbolo é de 10 cm. Qual deve ser a massa de um objeto, colocado no outro êmbolo com diâmetro de 1 metro, para que o sistema permaneça em equilíbrio, considerando que o fluido da prensa é incompressível?

Dois recipientes iguais e com formato cilíndrico estão com sua base na mesma horizontal um do outro. Esses recipientes contêm um líquido de densidade igual a 2000 kg/m³. A soma das áreas dos dois recipientes é igual a 16 cm². Em um dos recipientes a altura do líquido é 0,4 m e no outro é igual a 2 m. Calcule o trabalho realizado no líquido para igualar os seus níveis quando os recipientes forem conectados um ao outro pela parte mais inferior dos recipientes. Caso necessário, utilize a gravidade igual a 10 m/s².

Para trabalhar com o tema “Equação de Bernoulli”, um professor de Física propôs um desafio para os seus alunos. O desafio consistia em solicitar que cada aluno utilizasse, numa superfície plana e horizontal, uma garrafa de plástico, sem tampa, com água até o nível de 29 cm. Posteriormente, esse professor solicitou que cada aluno perfurasse, com um pequeno prego, a lateral da garrafa para que a água escoasse na forma de jato eminentemente na horizontal. Por fim, o desafio consistia em descobrir qual dos alunos conseguiria perfurar a um desnível h para que o jato de água atingisse o maior alcance horizontal a. Dessa forma, venceria o desafio o aluno que fizesse o furo no desnível:

Um reservatório de aço com 2,0 m de altura e área de 4,0 m², pesando 7000 N, está sobre uma estrutura de apoio temporária. A água escoa no reservatório através de uma entrada no topo, e para fora através de duas saídas laterais iguais, conforme o esquema ilustrativo abaixo. A área de saída da lateral esquerda e a da lateral direita são iguais a 0,1 m²; a área e a velocidade na entrada superior são 0,2m² e 2m/s, respectivamente. A altura de água no tanque é 1,5 m e o sistema opera sob condições de escoamento permanente. Qual o peso do reservatório sobre a estrutura? (Considere peso especifico da água igual a 10 kN/m³ e a aceleração da gravidade = 10 m/s²)

Considere a situação na qual um reservatório com 1500𝐿 de capacidade, inicialmente vazio, é completamente cheio com água em 8𝑚𝑖𝑛20𝑠. Se o cano tem 2,0𝑐𝑚 de diâmetro, podemos afirmar que a velocidade de escoamento da água no cano era igual a:

Um aluno do curso de Licenciatura em Física, desconsiderando a resistência do ar e utilizando um dinamômetro, mede o peso de um determinado objeto, obtendo o valor de 0,5 N. Em um segundo momento, com o mesmo objeto, agora totalmente submerso na água e pendurado pelo dinamômetro, o aluno verifica que o valor do peso medido corresponde:

A superfície da água tem um comportamento elástico, a esse fenômeno chamamos de:

Observe o tubo abaixo:

A água se move com velocidade de 5,0 m/s através do tubo! cuja área de seção transversal é de 410 cm₂• Dez metros abaixo desse ponto, a área da seção transversal do tubo passa a ser a,a cm₂• Se a pressão no nível superior é de 1,5 .1 as Pa, determine, aproximadamente, a pressão no nível mais baixo e assinale a opção correta.

Suponha que certa esfera de superfície impermeável possui volume variando inversamente com a pressão hidrostática do local onde se encontra imersa, ou seja, V(p)=k/p metros cúbicos, com k=10⁵N.m e a pressão p em pascal. Mergulhada na água do mar, a esfera submerge até lentamente entrar em equilíbrio numa profundidade onde a densidade da água do mar é de 1,05 g/cm³ e a pressão hidrostática igual a 52,5MPa. Sendo assim, qual a massa da esfera, em kg?