Densidade volumétrica

Pressão

Pressão Hidrostática (Lei de Stevin)

Exercícios propostos:

1.(FUVEST) – Um cubo metálico maciço de 5,0cm de aresta possui massa igual a 1,0 . 10³g. a) Qual a densidade do cubo? b) Qual o seu peso, em newtons? Adote g = 10m/s²

2. (FUVEST) – Admitindo-se que a massa específica do chumbo seja 11,0g/cm³, qual o valor da massa de um tijolo de chumbo cujas arestas medem 22,0cm, 10,0cm e 5,0cm?

3. Um tijolo de peso 32N tem dimensões 16,0cm x 8,0cm x 4,0cm.

Quando apoiado em sua face de menor área, qual a pressão, em atm, que ele exerce na superfície de apoio? Dado: 1atm = 1,0 . 10⁵Pa

4. (UNICAMP) – A pressão atmosférica ao nível do mar é, aproximadamente, igual a 1.10⁵N/m².
a) A que se deve a existência desta pressão?
b) Considerando-se que a Terra é uma esfera de raio, aproximadamente, igual a 6.10⁶m, faça uma estimativa da massa da atmosfera terrestre.
Não considere a variação da aceleração da gravidade com a distância à superfície terrestre. Módulo da aceleração da gravidade local: 10m/s²

5. Um oceanógrafo construiu um aparelho para medir profundidades no mar. Sabe-se que o aparelho suporta uma pressão de até 2,0 . 10,⁶N/m². Qual a máxima profundidade que o aparelho pode medir? Dados: Pressão atmosférica: 1,0 . 10⁵N/m² Densidade da água do mar: 1,0 . 10³kg/m³

6. (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 no 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.

7. (FUVEST) – O organismo humano pode ser submetido, sem consequências danosas, a uma pressão de, no máximo, 4,0 . 10⁵N/m² e a uma taxa de variação de pressão de, no máximo, 1,0 . 10⁴N/m² por segundo. Nestas condições:
a) qual a máxima profundidade recomendada a um mergulhador?
Adote pressão atmosférica igual a 1,0 . 10⁵N/m².
b) qual a máxima velocidade de movimentação na vertical recomendada para um mergulhador?

8. (UFPB) – Dois recipientes, A e B, abertos, de alturas iguais e áreas de base iguais, estão completamente cheios do mesmo líquido, conforme a figura a seguir. Sendo p_A e p_B, F_A e F_B as pressões e os módulos das forças exercidas pelo líquido nas bases dos recipientes A e B, respectivamente, pode-se afirmar que:

a) p_B > p_A e F_B > F_A
b) p_B > p_A e F_B = F_A
c) p_B < p_A e F_B < F_A
d) p_B = p_A e F_B > F_A
e) p_B = p_A e F_B = F_A

Aplicações das Leis de Stevin

Exercícios propostos:

1.Se, para a determinação da pressão atmosférica normal, se usasse água de densidade absoluta igual a 1,00g/cm³, qual seria a altura da coluna de água, sabendo-se que usando mercúrio (densidade absoluta 13,6g/cm³) a altura é de 76,0cm? Admita que a água não produza vapor e que o barômetro de Torricelli tivesse dimensões que permitissem a realização da experiência.

2. Sabendo-se que a pressão atmosférica vale 70,0 centímetros de mercúrio, determinar a pressão do gás contido no reservatório R da figura abaixo.

3. Determine a diferença de nível h dos líquidos A e B do tubo em U da figura, sendo h_A = 20cm. As densidades absolutas de A e B valem, respectivamente, 2,5g/cm³ e 10g/cm³.

4. O sistema de líquidos não miscíveis está em equilíbrio. As densidades dos líquidos A e B são, respectivamente, d_A = 1,0g/cm³ e d_B = 1,4g/cm³. Pode-se afirmar que a densidade do líquido C(d_c) é, em g/cm³:

a) 0,80
b) 1,25
c) 1,2
d) 0,50
e) 1,0

Empuxo

Exercícios propostos:

1.Na figura representamos um sólido maciço e homogêneo de densidade 0,60g/cm³ e volume de 50cm³, em equilíbrio, flutuando imerso parcialmente em água de densidade 1,0g/cm³.

a) Qual o volume do sólido que está imerso?
b) Se o sistema for levado para a Lua, onde a aceleração da gravidade é seis vezes menor, qual será o volume imerso do sólido?

2. Um recipiente, cheio de água até a borda, pesa P₁ = 120N de acordo com a leitura de uma balança (figura 1). Uma esfera maciça de peso P = 10N é colocada dentro desse recipiente de tal forma que, ao flutuar, a superfície livre da água que permanece no recipiente fica no mesmo nível inicial (figura 2). A densidade da água é de 1,0kg/m³ .

a) Qual é a leitura P₂ da balança?
b) Que volume de água transbordou, quando a esfera foi colocada no recipiente?

3. (FATEC) – Um sistema de cinco cubos idênticos sobrepostos flutua em água (vide esquema).

A densidade relativa dos cubos em relação à água vale: a) 0,67
b) 0,30
c) 0,40
d) 0,60
e) 1,0

4. (FUVEST) – As esferas maciças A e B, que têm o mesmo volume e foram coladas, estão em equilíbrio, imersas na água. Quando a cola que as une se desfaz, a esfera A sobe e passa a flutuar, com metade do seu volume fora da água

a) Qual a densidade da esfera A?
b) Qual a densidade da esfera B?

5. (PUC-RJ) – Um bloco de madeira cuja densidade é d_M flutua na água com dois terços do seu volume submerso. Em seguida, o mesmo bloco é colocado em outro recipiente que contém um certo líquido X, cuja densidade é d_X e, agora, o bloco flutua com 10% do seu volume fora do líquido. A diferença entre d_X e d_M é, em g/cm³, de:
a) 2/3
b) 20/27
c) 2/27
d) 3/4
e) 4/3

6. (FUVEST) – Quando a esfera maciça A é imersa inteiramente na água, oberva-se que o ponteiro, rigidamente fixado à mola de constante elástica k = 10N/m, sofre um deslocamento de 1,0cm.

Pergunta-se:
a) o empuxo exercido sobre a esfera A;
b) qual seria o empuxo se a esfera A fosse substituída por uma outra esfera B, maciça, com igual volume, mas com massa específica duas vezes maior?