Revisão para a Recuperação 2010 – Física – Hidrostática – Prof. Ramon Neiva

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01. (UESC-2007) Um mergulhador pode atingir a profundidade máxima de 30m sem causar danos ao seu organismo. Considerando-se a densidade da água, o módulo da aceleração da gravidade e a pressão atmosférica, respectivamente, 1,0g/cm3, 10,0m/s2 e 105N/m2 na profundidade máxima, a força aplicada a cada cm2 de área da roupa do mergulhador corresponde ao peso de uma massa, em kg , igual a: 01) 3,5 04) 5,0 02) 4,0 05) 5,5 03) 4,5 02. Em uma competição esportiva um halterofilista de 80kg, levanta uma barra metálica de 120kg, apoia-se sobre os seus pés, cuja área de contato com o piso é de 25cm2. Considerando g=10m/s2 e lembrando-se de que a pressão é o efeito produzido por uma força sobre a área e considerando que essa força atua uniformemente sobre toda a extensão da área de contato, a pressão exercida pelo halterofilista sobre o piso, em pascal, é: (A) 2.105 (D) 12.105 (B) 8.105 (E) 2.106 (C) 1,2.105 03. Uma prensa hidráulica possui pistões com diâmetros 10cm e 20cm. Se uma força de 120N atua sobre o pistom menor, pode-se afirmar que esta prensa estará em equilíbrio quando sobre o pistom maior atuar uma força de: (A) 30N (D) 240N (B) 60N (E) 480N (C) 120N 04. (UEFS-04.2) O gráfico mostra a variação da pressão com a profundidade no interior de um líquido homogêneo em equilíbrio. Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10,0m/s2 , pode-se afirmar que a massa específica do liquido é igual, em g/cm3,a: (A) 5,0.10-1 (D) 1,0.10-1 (B) 7,5.10-1 (E) 7,5.100 (C) 1,0.100 05. A janela retangular de um avião, cuja cabine é pressurizada, mede 0,5 m por 0,25 m.

06. Quando o avião está voando a uma certa altitude, a pressão em seu interior é de, aproximadamente, 1,0 atm, enquanto a pressão ambiente fora do avião é de 0,60 atm. Nessas condições, a janela está sujeita a uma força, dirigida de dentro para fora, igual ao peso, na superfície da Terra, da massa de (A) 50 kg (D) 500 kg (B) 320 kg (E) 750 kg (C) 480 kg 07. (UESB-09.2) Considere uma esfera metálica e maciça, de volume igual a 60,0cm3, suspensa por um fio ideal e introduzida completamente em um recipiente, contendo um líquido de densidade igual a 1,2g/cm3, sem tocar as paredes. Sabendo que a área da base do recipiente é igual a 2,0.10-

3m2, considerando-se o módulo da aceleração da gravidade igual a 10m/s2 e desprezando-se a viscosidade do líquido, esse acréscimo de pressão no fundo do recipiente é igual, em Pa, a: 01) 3,6 04) 3600,0 02) 36,0 05) 36000,0 03) 360,0 08. No esquema, X e Y são dois líquidos não miscíveis e homogêneos contidos em um sistema de vasos comunicantes em equilíbrio hidrostático. Sabendo que a densidade absoluta do liquido X é de 0,9g/cm3, determine a densidade absoluta do liquido Y.

09. O tubo em U da figura contém mercúrio, água e óleo de densidades dhg = 13,6g/cm3, dágua = 1g/cm3e dóleo = 0,8g/cm3.

Determine o valor de h. 10. Considere o arranjo da figura, onde um líquido está confinado na região delimitada pelos êmbolos A e B, de áreas 80 cm2 e 20cm2, respectivamente:

p(105N/m2)

h(m)

1,0

1,5

2,0

2,5

0 5 10 15

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O sistema está em equilíbrio. Despreze os pesos dos êmbolos e os atritos. Se a massa do corpo A é igual a 4kg, pode-se afirmar que a massa do corpo B, é igual a: (A) 1,0kg (D) 10,0kg (B) 2,0kg (E) 16,0kg (C) 8,0kg 11. (UESC-2005) Um macaco hidráulico consiste de dois pistões cilíndricos, de áreas diferentes, conectados por um tubo preenchido de óleo. Se o diâmetro do pistão maior é igual a 1,0m e o do menor, a 10,0cm, e a aceleração da gravidade local é igual a 10m/s2, então a intensidade da força mínima que deverá ser aplicada no pistão de menor área para que, sobre o pistão de maior área, seja suspenso um automóvel de 1tonelada é igual, em newtons, a 01) 1,0.10 04) 1,0.104 02) 1,0.102 05) 1,0.105 03) 1,0.103 12. (UEFS-06.2) Uma prensa hidráulica rudimentar foi construída por um agricultor para compactar fardo de algodão. Por meio de uma alavanca, o agricultor exerce uma força de intensidade igual a 100,0N no êmbolo menor de área igual a 200,0cm2 e o fardo é prensado por meio de um êmbolo de área cinco vezes maior. Nessas condições, a intensidade da força exercida sobre um fardo na sua prensagem é igual, em newtons, a: (A) 100,0 (D) 400,0 (B) 200,0 (E) 500,0 (C) 300,0 13. (UEFS-08.2) A figura representa o princípio de funcionamento de um dispositivo utilizado para prensar algodão.

Sabendo-se que as áreas dos êmbolos E1 e E2 são, respectivamente, iguais a 10,0cm2 e 400,0cm2, o deslocamento do êmbolo E2 é de 50,0cm e a intensidade da força F1 é de 500,0N, o trabalho realizado pela força F2 é igual, em J, a: (A) 5,0.106 (D) 2,0.104 (B) 3,0.105 (E) 1,0.104 (C) 1,0.105 14. (UESB-2009) A figura representa um recipiente contendo um líquido incompressível, aprisionado entre êmbolos, E1 e E2, de áreas de seções transversais, respectivamente, iguais a 50,0cm2 e 200,0 cm2, que desliza sem atrito.

Sabendo-se que a força F1, de módulo 100,0N, produz deslocamento de 50,0cm no êmbolo E1, é correto afirmar que o trabalho realizado pelo êmbolo E2 é igual, em J, a: 01) 70,0 04) 30,0 02) 50,0 05) 10,0 03) 45,0

15. Os êmbolos da prensa hidráulica da figura tem áreas SA=4cm2 e SB = 120cm2. Sobre o êmbolo menor aplica-se a força de intensidade F1 = 40N que mantém em equilíbrio o homem sobre o êmbolo B. Calcule o peso do homem.

16. O macaco hidráulico consta de dois êmbolos: um estreito, que comprime o óleo, e outro largo, que suspende a carga. Um sistema de válvulas permite que uma nova quantidade de óleo entre no mecanismo sem que haja retorno do óleo já comprimido. Para multiplicar a força empregada, uma alavanca é conectada ao corpo do macaco.

Tendo perdido a alavanca do macaco, um caminhoneiro de massa 80kg, usando seu peso para pressionar o êmbolo pequeno com o pé, considerando que o sistema de válvulas não interfira significativamente sobre a pressurização do óleo, poderá suspender uma carga máxima, em kg, de Dados: diâmetro do êmbolo menor = 1,0 cm diâmetro do êmbolo maior = 6,0 cm aceleração da gravidade = 10 m/s2 (A) 2880 (D) 3320 (B) 2960 (E) 3510 (C) 2990 17. Considere uma prensa hidráulica formada por um tubo em forma de U, como mostrado na figura.

O interior do tubo contém um líquido incompressível aprisionado por dois êmbolos, 1 e 2, de áreas transversais 0,5 m2 e 2,0m2, respectivamente. Sobre o embolo 1 é aplicada uma força F1 de intensidade 1000N, até que esse êmbolo tenha se deslocado de 0,80m. (Adote g=10m/s2) Desprezando-se os atritos, determine: a) a intensidade da força F2 com que o líquido empurra o êmbolo 2; b) a densidade do líquido.

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18. Uma estudante de massa de 50 kg elevou, com seu peso, um caminhão de 3.500 kg usando um elevador hidráulico. A figura mostra o elevador que é constituído de dois cilindros verticais conectados pela base. O cilindro A tem um pistão de área SA e o cilindro B, um pistão de área SB. O espaço entre os pistões foi preenchido com óleo mineral.

Calcule a razão, SA/SB, que possibilitou à estudante ter obtido sucesso. Despreze o peso dos pistões. 19. O elevador hidráulico de um posto de automóvel é acionado mediante a um cilindro de área 3.10-5 m2. O automóvel a ser elevado tem massa 3.103 kg e está sobre o êmbolo de área 6.10-3 m2.

Sendo a aceleração da gravidade g=10m/s2, determine: a) a intensidade mínima da força que deve ser aplicada no êmbolo menor para elevar o automóvel; b) o deslocamento que teoricamente deve ter o êmbolo menor para elevar de 10cm o automóvel. 20. Os ramos de uma prensa hidráulica têm áreas iguais a S1=20cm2 e S2=50cm2. É exercida sobre o êmbolo menor uma força F1=10N..

a) Qual a força transmitida para o êmbolo maior? b) A que altura se eleva o êmbolo maior, se o menor desce 0,6 m?

21. Na figura temos o esquema de uma prensa hidráulica (com três ramos), em que a compressibilidade do liquido é desprezível.

As áreas das secções transversais dos tubos verticais 1, 2 e 3 são A1, A2 e A3, com A2=2A1 e A3=1,5A2. Colocando-se uma massa m1 = 200 kg sobre o pistão do tubo 1, quais deverão ser as massas colocadas nos pistões dos tubos 2 e 3 para o sistema permanecer em equilíbrio na posição indicada?