Questões de Concurso sobre Hidrostática

Um balão de forma esférica, sujeito apenas à força peso e ao empuxo, sobe verticalmente a partir do solo com uma aceleração constante de 2 m/s². A massa do balão é de 36$\pi$ kg, a densidade do ar é de 1.2 kg/m³ e a aceleração da gravidade é de 10 m/s². Nessas condições, qual é o raio do balão?

A variação do volume de bolhas de ar em um meio líquido como o sangue depende da pressão do meio externo sobre as paredes da bolha e está associada a problemas graves de saúde como a embolia pulmonar gasosa, e consiste de um problema muito estudado na literatura médica, biológica e biofísica.

Considere que pequenas bolhas de gás ideal são formadas no fundo de um recipiente com uma coluna de água de 20cm. Ao se desprenderem do fundo irão pela ação do empuxo serem trazidas à superfície que está à pressão de 1atm = 10⁵Pa. Considere a densidade da água de 1000 kg/m³ e g = 10m/s². A temperatura do fluido ao longo do recipiente é constante. O aumento percentual no volume da bolha será de:

A figura a seguir apresenta um circuito, em equilíbrio, constituído por um fluido e dois êmbolos.

Sobre o êmbolo 1 é aplicada uma carga de 200N e sobre o êmbolo 2 é aplicada uma carga de magnitude F2. Sabendo que a área da seção transversal do êmbolo 1 é de 100mm2 e que a do êmbolo 2 é de 500mm2, a carga F2 vale:

Qual das unidades relacionadas abaixo não é uma unidade de medida de pressão?

A hidreletricidade ocupa posição central na matriz energética brasileira. A usina de Itaipu em particular é a maior usina hidrelétrica em operação no país e conta com um desnível (em relação às turbinas) para seu nível máximo de cerca de 200 m. A densidade da água é de 1kg/litro, admitindo o caso com o reservatório em sua capacidade máxima e que não houvesse perda de energia na cadeia de transformação da energia potencial da água em energia elétrica e no seu transporte ao local de consumo, a quantidade de litros de água que precisaria atravessar as turbinas da usina para abastecer a energia elétrica consumida por um chuveiro de 7500W operando a 80% de sua potência máxima durante um banho de 10min é de:

O comando hidráulico de um avião possui em uma de suas extremidades um pistão de 2 cm de diâmetro e na outra extremidade um pistão de 20 cm de diâmetro. Se a força exercida por um piloto atingiu 50 N, na extremidade de menor área, qual foi a força, em newtons, transmitida na extremidade de maior diâmetro?

Em uma pesquisa de campo, surgiu a necessidade de estabelecer uma distinção entre a água do mar (1025 kg/m³) e a água doce (1000 kg/m³), utilizando um densímetro cilíndrico construído especificamente para este fim. O densímetro deve flutuar nos líquidos em que é inserido, delimitando uma região útil para medição, através da posição da superfície livre. A região de medição é definida pelas marcas 1 e 2, separadas por uma distância vertical de 7 cm, como ilustra a figura a seguir.

Se o volume do densímetro até a marca 2 for de 226 cm³, o diâmetro d, que atende os limites máximo e mínimo de massa específica da água a ser analisada, vale, em cm, aproximadamente:

Um cilindro de metal de densidade desconhecida é pendurado em uma mola helicoidal de comprimento X₀ = 50 cm e constante elástica K. Nessas condições, a mola passa a ter comprimento X₁ = 53,9 cm. Em seguida, o cilindro é mergulhado totalmente em um líquido de densidade ρL = 1,0 g/cm³, deixando a mola com comprimento X₂ = 53,4 cm. A substância que constitui o sólido é

Os blocos maciços A, B e C possuem o mesmo volume e estão em repouso num líquido de densidade desconhecida. Sendo EA, EB e EC as intensidades dos empuxos em A, B e C, respectivamente, então

Uma esfera maciça de alumínio, de raio 10 cm e densidade 2,7 g/cm³ está sobre uma balança submersa em água, cuja densidade vale 1 g/cm³. Qual o valor, aproximado, da leitura na balança, em kg? Adote g = 10 m/s² e $\pi =3$ .

Considere uma barragem plana como a do esquema da Figura.

Figura: Representação esquemática de barragem plana, Mauro S. D. Cattani, “Elementos de Mecânica de Fluidos”, Ed. Edgard Blucher Ltda.

O elemento diferencial da força exercida pelo fluido a uma altura z em relação ao fundo segue a expressão dF = p(z)dA, com dA = Ldz (elemento de área da barragem de largura L). A pressão p(z) é dada pela lei (ou teorema) de Stevin. A partir da integração da força ao longo da coordenada z de z=0 até a altura da coluna d’água, z=h temos a força total exercida pela coluna de água de altura h sobre a barragem.

Considere uma barragem de comprimento L=20m, h=20m, e os valores de densidade da água de d=1000kg/ m³ e g=10m/s². A expressão matemática da força total sobre a barragem devida a coluna d’água e seu valor físico para essa particular barragem são dados por:

Considerando-se g = 10 m/s², a pressão manométrica atuante na válvula de um reservatório de óleo lubrificante (p= 880 kg/m³), posicionada a 5 m abaixo da superfície livre do óleo, expressa em kPa, é

Quatro objetos esféricos A, B, C e D, sendo respectivamente suas massas m_A, m_B, m_C e m_D, tendo as seguintes relações m_A>m_B e m_B=m_C=m_D, são lançados dentro de uma piscina contendo um líquido de densidade homogênea. Após algum tempo, os objetos ficam em equilíbrio estático. Os objetos A e D mantêm metade de seus volumes submersos e os objetos C e B ficam totalmente submersos conforme o desenho abaixo.

Sendo V_A, V_B, V_C e V_D os volumes dos objetos A, B, C e D, respectivamente, podemos afirmar que

Desenho Ilustrativo Fora de Escala

Um recipiente com água (d = 1,0 g/cm³) repousa sobre uma balança calibrada em newtons, como na figura a. A seguir, um cilindro de metal de volume igual a 20 cm³ é mergulhado lentamente na água do recipiente, sem tocar no fundo e nas paredes, conforme a figura b. Nessas condições, a leitura na balança será alterada em

Um operário produz placas de cimento para serem utilizadas como calçamento de jardins. Para a produção destas placas utiliza-se uma forma metálica de dimensões 20 cm x 10 cm e altura desprezível. Uma prensa hidráulica aplica sobre essa área uma pressão de 40 kPa visando compactar uma massa constituída de cimento, areia e água. A empresa resolveu reduzir as dimensões para 20 cm x 5 cm, mas mantendo a mesma força aplicada, logo o novo valor da pressão utilizada na produção das placas é de ______ kPa.

Observe a situação representada na imagem a seguir, em que os dois lados do tubo estão submetidos à pressão atmosférica.

Estando o ponto x na mesma altura do ponto y, pode-se afirmar que está de acordo com a:

Um cubo de madeira, de densidade 0,60 g/cm³, tem aresta 20 cm e flutua na água, que tem densidade 1,0 g/cm³. Adotando g = 10 m/s², a força de mínima intensidade capaz de manter o cubo totalmente imerso na água é, em newtons,

Analise a figura abaixo.

A figura acima ilustra dois blocos de mesmo volume, mas de densidades diferentes, que estão em equilíbrio estático sobre uma plataforma apoiada no ponto A, ponto esse que coincide com o centro de massa da plataforma. Observe que a distância em relação ao ponto A é 3,0cm para o bloco 1, cuja densidade é de 1,6g/cm³, e 4,0cm para o bloco 2. Suponha agora que esse sistema seja totalmente imerso em um líquido de densidade 1,1g/cm³. Mantendo o bloco 2 na mesma posição em relação ao ponto A, a que distância, em cm, do ponto A deve-se colocar o bloco 1 para que o sistema mantenha o equilíbrio estático?

A pressão manométrica mede: