Questões de Concurso sobre Hidrostática

Quando um determinado bloco está na água, possui dois terços de seu volume embaixo d’água a 20°C, e quando flutua no óleo, 90% do seu volume fica submerso.

Sabendo-se que esse bloco flutua, é correto afirmar que a massa específica do bloco e do óleo, respectivamente, ambas em kg/m³ , é

Em 24/09/2019 Victor Vescovo, explorador marítimo, conseguiu, apesar da alta pressão, atingir a profundidade de 5500 m na Fossa Molloy. Em contrapartida, devido à baixa pressão atmosférica, a uma altitude de 18000 m os líquidos presentes no corpo humano entram em ebulição mesmo estando a temperatura corporal normal, ou seja, 37°C. Essa altitude é chamada de Limite de Armstrong. Assinale a alternativa que indica corretamente a expressão da variação de pressão (ΔP) em função da variação de posição (Δh), tanto para altas altitudes como para grandes profundidades, e o respectivo referencial (sentido positivo indicado pela seta) para posição (h).

Considere que μ (densidade) é constante dentro de um mesmo meio; g (módulo da gravidade) é sempre constante e ΔP é sempre proporcional a Δh.

O fenômeno da cavitação pode ser extremamente prejudicial a sistemas hidráulicos, sendo sua ocorrência função de uma propriedade do fluido transportado. A propriedade do fluido associada à cavitação é

Durante o desembarque das tropas aliadas nas praias da Normandia no Dia D, balões padronizados eram preenchidos com gás hidrogênio e presos por cabos à superfície para proteger as tropas contra ataques dos caças inimigos. Entre os gases disponíveis, o gás hidrogênio possui a menor densidade e é igual a 0,09 kg/m³, enquanto que o ar atmosférico possui densidade igual a 1,2 kg/m³. Considere que o módulo da aceleração da gravidade é constante com a altitude, e a densidade do balão é definida exclusivamente pelo gás que o preenche. Entre os gases disponíveis, para um mesmo volume preenchido do balão e sem o cabo estar sob ação da força de tração, ________________________, utilizando gás hidrogênio.

Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do texto anterior.

Um sistema massa-mola é composto de uma mola ideal de constante elástica k e de um recipiente, de volume interno V e massa desprezível, que é totalmente preenchido com um líquido homogêneo X de densidade constante e desconhecida.

Verifica-se que, ao se colocar esse primeiro sistema para oscilar, seu período de oscilação se iguala ao período de oscilação de um segundo sistema, formado de um pêndulo simples de comprimento L e massa m.

Considere que os dois sistemas oscilam em movimento harmônico simples em um local em que a aceleração gravitacional vale g; e que o recipiente preenchido pelo líquido comporte-se como uma massa pontual.

Nessas condições, a densidade do líquido X pode ser expressa por

Uma esfera, sólida, maciça e homogênea, de raio 2 cm e massa 10 g, está presa por um fio ideal ao fundo de um recipiente que contém água e óleo, como mostra a figura abaixo.

Sabendo que $\frac{3}{8}$ do seu volume está imerso na água e o restante, imerso no óleo, qual a tensão no fio? (Dados: g = 10 m/s²; ρ_água = 1 g/cm³ ; ρ_óleo = 0,9 g/cm³ ; $\pi$ = 3)

Num mesmo local, foram comparados dois cubos maciços e homogêneos, de dimensões idênticas. Ao serem verificadas suas massas, a uma mesma temperatura ambiente, foi observado que estas eram distintas.

Nesse contexto, considere as seguintes afirmações:

I - Os cubos são feitos de materiais diferentes.

II - Os cubos são feitos de um mesmo material.

III - Ao mergulharmos os cubos num mesmo líquido, é possível que um deles afunde e que o outro flutue.

IV - Ao mergulharmos os cubos num mesmo líquido, um deles irá afundar e o outro flutuar.

Com relação às afirmações apresentadas, podemos afirmar que:

A figura ilustra um sistema de tubos por onde um líquido incompressível, não viscoso e em estado estacionário, flui no sentido de escapar para a atmosfera pela pequena abertura A₂ de área superficial desprezível quando comparada com a área A₁ de 1,0 m². Há um êmbolo móvel ajustado em A₁, localizado a 3,30 m acima do nível de referência, e que pesa 2 000 N. A boca de saída, em A₂, encontra-se a 20 cm acima do nível de referência, e a velocidade com que o líquido sai da boca para o ar é de 8,0 m/s. Considerando a aceleração da gravidade de 10 m/s², a densidade absoluta do líquido em questão é, em kg/m³, de

Em alto mar, um barco pesqueiro de 5,0 ton de massa deve retirar uma rede com uma grande carga de peixes. Para tanto, o barco é dotado de uma barra com função de alavanca interfixa, de peso desprezível, cujos braços podem ter seus comprimentos variados para garantir um equilíbrio horizontal. Em uma extremidade da barra, sustenta-se a rede com os peixes fisgados, e, na outra, há um contrapeso de 7,5 ton de massa. Cabos de pesos desprezíveis vão estabelecer um sistema mecânico em equilíbrio como ilustra a figura.

Com a rede carregada e totalmente submersa, verificou-se que a relação entre os comprimentos dos braços da barra era $\frac{L1}{L2}=\frac{5}{2}$. Em seguida, com a rede já fora da água, a nova relação entre os comprimentos da barra passou a ser $\frac{L1}{L2}=\frac{3}{2}$. A aceleração da gravidade local é de 10 m/s².

As intensidades do empuxo sobre o barco e sobre a rede carregada de peixes, enquanto totalmente submersa, foram, respectivamente, em 10⁴ newtons,

Suponha que, quando um piloto faz uma curva muito fechada em um avião moderno, a pressão do sangue na altura do cérebro diminui e o sangue deixa de abastecer o cérebro. Se o coração mantém a pressão manométrica (hidrostática) da aorta em 120 torr quando o piloto sofre uma aceleração centrípeta horizontal de 4g, qual a pressão sanguínea no cérebro (em torr), situada a 30 cm de distância do coração no sentido do centro da curva?

(Considere: g = 9,8m/s² e 1 torr = 133Pa)

Repetindo a experiência de Torricelli, um estudante mediu a pressão atmosférica em dois locais diferentes. Para isso, utilizou um barômetro de mercúrio constituído por um tubo de vidro de comprimento L aberto em uma de suas extremidades. Porém, ao realizar os experimentos, devido a uma pequena quantidade de ar aprisionado sobre a coluna de mercúrio, o instrumento apresentou leituras erradas. Em um local em que a pressão atmosférica era de 720 mmHg, o barômetro indicou 710 mmHg e, no outro local, onde a pressão atmosférica era de 700 mmHg, ele indicou 695 mmHg.

Considerando o ar como um gás ideal e que nos dois locais as temperaturas ambientes eram iguais e constantes, o comprimento do tubo de vidro utilizado nos experimentos foi

O desenho abaixo apresenta uma barra metálica ABC em formato de L de peso desprezível com dimensões AB = 0,8 m e BC = 0,6 m, articulado em B por meio de um pino sem atrito e posicionada a 45° em relação à linha horizontal.

Na extremidade A é presa uma esfera homogênea de volume igual a 20 L e peso igual a 500 N por meio de um fio ideal tracionado. A esfera está totalmente imersa, sem encostar no fundo de um recipiente com água, conforme o desenho abaixo. O valor do módulo da força |$\overrightarrow{F}$| que faz 90° com o lado BC e mantém o sistema em equilíbrio estático, como o desenho abaixo é:

Dados: densidade da água: 1000 kg/m³

aceleração da gravidade: 10 m/s²

sen 45°= $\frac{\sqrt{2}}{2}$ e cos 45°= $\frac{\sqrt{2}}{2}$

Para determinar completamente a resultante da força hidrostática atuando sobre uma superfície submersa, é necessário especificar:

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?

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.

A figura abaixo apresenta uma represa, cujas dimensões são dadas na própria figura. Admita que o lado da fase 1 da figura é o lado onde possui água com densidade igual a 1000 kg/m³, a represa está com o nível máximo de água, ou seja, 80 m de água e a parte inclinada da represa está exposta ao ar com densidade igual a 1,3 kg/m³.

Calcule a força horizontal total sobre essa represa.

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.

Cerca de um terço do corpo de uma pessoa, flutuando num lago salobro desconhecido, fica acima da superfície. Considerando a densidade aproximada do corpo humano de 1,01 g/cm³, encontre a densidade desse lago: