Exercícios de Física: Pressão e Fluidos, Resumos de Mecânica

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• Exercícios do capítulo
  • Segundo semestre de

1. (UFOP-93) Para se medir a pressão absoluta de um gás (pgás_abs ) usa-se um manômetro, que consiste de um tubo em forma de U contendo Hg (r=13,6x10^3 kg/m^3 ). Com base na figura, e sendo a pressão atmosférica patm=1,0x10^5 N/m^2 , determine pgás_abs. Considere a aceleração da gravidade local g=10m/s^2.

2. Um reservatório da COPASA, situado no alto do bairro Queluz, em Lafaiete, possui uma altura de aproximadamente 20m. Qual a pressão efetiva que o chão irá sustentar quando o reservatório estiver completamente cheio? Dados: massa específica da água: r=1x10^3 kg/m^3 ; aceleração da gravidade g=10m/s^2.

5. Um consumidor, desconfiado da qualidade da gasolina que comprou em um posto, resolveu testar a sua densidade. Em um sistema de vasos comunicantes, contendo inicialmente água (rR=1), despejou certa quantidade da gasolina. Após o equilíbrio, o sistema adquiriu a aparência abaixo representada. Determine a densidade da gasolina comprada.

6. (UFMG-97) A figura mostra três vasos V 1 , V 2 e V 3 cujas bases têm a mesma área. Os vasos estão cheios de líquidos l 1 , l 2 e l 3 até uma mesma altura. As pressões no fundo dos vasos são P 1 ,P 2 e P 3 , respectivamente. Com relação a essa situação é correto afirmar que:

a) P 1 = P 2 = P 3 somente se os líquidos l 1 , l 2 e l 3 forem idênticos. b) P 1 = P 2 = P 3 quaisquer que sejam os líquidos l 1 , l 2 e l 3. c) P 1 > P 2 > P 3 somente se os líquidos l 1 , l 2 e l 3 forem idênticos d) P 1 > P 2 > P 3 quaisquer que sejam os líquidos l 1 , l 2 e l 3.

9. (VUNESP) Um fazendeiro manda cavar um poço e encontra água a 12m de profundidade. Ele resolve colocar uma bomba de sucção muito possante na boca do poço, isto é, bem ao nível do chão. A posição da bomba é:

a) ruim, porque não conseguirá tirar água alguma do poço; b) boa, porque não faz diferença o lugar onde se coloca a bomba; c) ruim, porque gastará muita energia e tirará pouca água; d) boa, apenas terá de usar canos de diâmetro maior; e) boa, porque será fácil consertar a bomba se quebrar, embora tire pouca água.

10. (Ufpe 2005) É impossível para uma pessoa respirar se a diferença de pressão entre o meio externo e o ar dentro dos pulmões for maior do que 0,05 atm. Calcule a profundidade máxima, h, dentro d'água, em cm, na qual um mergulhador pode respirar por meio de um tubo, cuja extremidade superior é mantida fora da água.

11. (Ufpr 2006) Na reprodução da experiência de Torricelli em um determinado dia, em Curitiba, o líquido manométrico utilizado foi o mercúrio, cuja densidade é 13, g/cm^3 , tendo-se obtido uma coluna com altura igual a 70 cm, conforme a figura. Se tivesse sido utilizado como líquido manométrico um óleo com densidade de 0, g/cm^3 , qual teria sido a altura da coluna de óleo? Justifique sua resposta.
12. Um mergulhador que trabalhe à profundidade de 20 m no lago sofre, em relação à superfície, uma variação de pressão, em N/m^2 , devida ao líquido, estimada em Dados: rágua = 1,0 g/cm^3 e g = 10 m/s^2

a) 20 ; b) 2,0. 102;^ c) 2,0. 103;^ d) 2,0. 10^4 ; e) 2,0. 10^5

14. (Ufrj 2006) No terceiro quadrinho, a irritação da mulher foi descrita, simbolicamente, por uma pressão de 1000 atm. Suponha a densidade da água igual a 1000kg/m^3 , 1 atm = 10^5 N/m^2 e a aceleração da gravidade g = 10m/s^2. Calcule a que profundidade, na água, o mergulhador sofreria essa pressão de 1000 atm.
15. (Fuvest-SP) O organismo humano pode ser submetido, sem consequências danosas, a pressão de, no máximo, 4,0·10^5 N/m^2 e a uma taxa de variação de pressão de, no máximo, 1,0·10^4 N/m^2 por segundo. Nestas condições: a) Qual a máxima profundidade recomendada a um mergulhador? Adote pressão atmosférica igual a 1,0·10^5 N/m^2. b) Qual a máxima velocidade de movimentação na vertical recomendada para um mergulhador?

16. (UNESP 2006) Uma pessoa, com o objetivo de medir a pressão interna de um botijão de gás contendo butano, conecta à válvula do botijão um manômetro em forma de U, contendo mercúrio. Ao abrir o registro R, a pressão do gás provoca um desnível de mercúrio no tubo, como ilustrado na figura. Considere a pressão atmosférica dada por 10^5 Pa, o desnível h = 104 cm de Hg e a secção do tubo 2 cm^2. Adotando a massa específica do mercúrio igual a 13,6 g/cm^3 e g = 10 m/s^2 , calcule a pressão do gás, em pascal.
17. (Cesgranrio-RJ) Um regador está em equilíbrio, suspenso por uma corda presa às suas alças. A figura que melhor representa a distribuição do líquido em seu interior é:

20. (Fatec 98) Um esquema simplificado de uma prensa hidráulica está mostrado na figura a seguir. Pode-se fazer uso de uma alavanca para transmitir uma força aplicada à sua extremidade, amplificando seu efeito várias vezes. Supondo que se aplique uma força de 10N á extremidade A da alavanca e sabendo que a razão entre a área do êmbolo maior pela área do êmbolo menor é de 5, o módulo da força F que o êmbolo maior aplicará sobre a carga será de:

a) 4 N b) 20 N c) 50 N d) 100 N e) 200 N

21. (Mackenzie 98) Dispõe-se de uma prensa hidráulica conforme o esquema a seguir, na qual os êmbolos A e B, de pesos desprezíveis, têm diâmetros respectivamente iguais a 40cm e 10cm. Se desejarmos equilibrar um corpo de 80kg que repousa sobre o êmbolo A, deveremos aplicar em B a força perpendicular F, de intensidade: Dado: g = 10 m/s^2

a) 5,0 N b) 10 N c) 20 N d) 25 N e) 50 N

22. (FEI-SP) Um oceanógrafo construiu um aparelho para medir profundidades no mar. Sabe-se que o aparelho suporta uma pressão de até 2,0·10^6 N/m^2 (abs). Qual a máxima profundidade que o aparelho pode medir? Dados: Pressão atmosférica: 1,0·10^5 N/m^2 Densidade da água do mar: 1,0·10^3 kg/m^3 Aceleração da gravidade local: 10 m/s^2

24. (UFV) Para trabalhar dentro d'água, um operário da construção civil utiliza um "sino submarino" (veja figura). A presença de água no interior do sino é evitada pela injeção de ar comprimido no seu interior. Sendo pa a pressão atmosférica, ρ a massa específica da água, h a altura da coluna de água acima da parte inferior do sino e g a aceleração da gravidade, a pressão no interior do sino é: a) pa b) pa − ρgh c) 0 d) pa + ρgh e) ρgh
25. Um dispositivo para medir a massa específica de um líquido consiste na utilização de um tubo em U conforme mostra a figura. O diâmetro interno do tubo é 0.5 cm e contém inicialmente água. São colocados 2 cm^3 de um determinado líquido no tubo provocando uma diferença de cotas de 5 cm entre as duas superfícies livres. Determine a massa específica do fluído introduzido. Considere rágua = 1000 kg/m³

26. (FEI-SP) A figura mostra um recipiente que contém água até uma altura de 20 cm. A base do recipiente é quadrada de lado 10 cm. Adote g = 10 m/s^2 , densidade da água d = 1, g/cm^3 e a pressão atmosférica ρatm = 1,0·10^5 N/m^2. A pressão total e a intensidade da força que a água exerce no fundo do recipiente são, respectivamente:

a) 1,02·10^5 N/m^2 e 1,02·10^3 N b) 2,00·10^5 N/m^2 e 2,00 N c) 2,00·10^8 N/m^2 e 2,00·10^6 N d) 3,00·10^8 N/m^2 e 3,00·10^6 N e) 1,02·10^5 N/m^2 e 20,0 N

27. (UCMG) A figura mostra um frasco contendo ar, conectado a um manômetro de mercúrio em tubo "U". O desnível indicado vale 8,0 cm. A pressão atmosférica é 69 cm Hg. A pressão do ar dentro do frasco é, em cm Hg: a) 61 b) 69 c) 76 d) 77 e) 85

29. O manômetro diferencial de mercúrio da figura está ligado a um conduto A que contém gasolina (rR= 0.65) e a um conduto B que contém água. Determine o diferencial de leitura, h, correspondente a uma pressão em A de 20 kPa e a um vácuo de 150 mm Hg em B.

Dados: rágua = 1000 kg/m³ e rmercúrio = 13600 kg/m³

30. (Unicamp – SP) Um mergulhador persegue um peixe a 5,0 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 pressão atmosférica na superfície da água é igual a p 0 = 1x10^5 N/m². Adote g = 10 m/s².

a. Qual a pressão absoluta sobre o mergulhador? b. Qual a variação de pressão sobre o peixe nas posições A e B?