Lista_02_-_Hidrostática_e_empuxo

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Estática 
Lista 02 - Hidrostática e empuxo 
 
Questão 1. Uma mulher de 50,0 kg equilibra-se sobre os saltos altos de seu par de sapatos. Se o salto for 
circular e tiver um raio de 0,0500 cm, que pressão cada salto exerce sobre o piso? 
 
Questão 2. Os quatro pneus de um automóvel são inflados a uma pressão manométrica de 200kPa. Cada 
pneu tem uma área de contato com o solo de 0,0240 m². Determine o peso do automóvel. 
 
Questão 3. Pressuponha que a densidade da água do mar é de 1024 kg/m3 e o ar acima exerce uma pressão 
de 101,3kPa. 
a) Calcule a pressão absoluta em uma profundidade do oceano de 1000 m. 
b) Nessa profundidade, que força a estrutura em torno de uma vigia submarina circular de 30,00 cm de 
diâmetro deve exercer para contrabalançar a força exercida pela água? 
 
Questão 4. O pistão pequeno de um elevador hidráulico tem uma área de seção transversal de 3,00 cm2 e o 
pistão grande tem uma seção transversal de 200 cm2. Que força deve ser aplicada ao pistão pequeno para 
que o elevador levante uma carga de 15,0 kN? (Em oficinas de serviço, esta força geralmente é exercida por 
ar comprimido). 
 
Questão 5. A pressão atmosférica normal é 1,013x105 Pa. A aproximação de uma tempestade faz com que a 
altura de barômetro de mercúrio caia 20,0 mm em relação à altura normal. Qual a pressão atmosférica? (A 
densidade do mercúrio é 13,59 g/cm3). 
 
Questão 6. Uma bola de pingue pongue tem diâmetro de 3,80 cm e densidade média de 0,0840 g/cm3. Qual 
força mínima, é necessária para manter a bola completamente submersa sob a água? 
 
Questão 7. Um bloco de metal de 10,0 kg que mede 12,0 cm x 10,0 cm x 10,0 cm é suspenso por uma balança 
e imerso na água. Como na figura abaixo. A dimensão de 12,0 cm é vertical e o topo do bloco está 5,00 cm 
abaixo da superfície da água. 
a) Quais são as forças agindo no topo e no fundo do bloco? (Considere a pressão atmosférica como 
sendo 1,013x105 N/m²). 
b) Qual é a leitura da balança de mola? 
c) Mostre que o empuxo iguala a diferença entre as forças no topo e no fundo do bloco? 
 
 
 
Questão 8. Um cubo de madeira de aresta de 20,0 cm e densidade de 650 kg/m3 flutua na água. 
a) Qual é a distância entre a superfície horizontal superior do cubo e o nível da água? 
b) Qual peso de chumbo deve ser colocado no alto do cubo para que sua superfície superior fique 
exatamente nivelada com a água? 
 
 
 
Questão 9. Uma batisfera utilizada na exploração submarina profunda tem um raio de 1,50 m e uma massa 
de 1,20x104 kg. Para mergulhar, esse submarino admite a quantidade de massa na forma de água do mar. 
Determine a quantidade de massa que o submarino deve admitir se quer descer com uma velocidade constante 
de 1,20 m/s, quando a força resistiva agindo sobre ele é 1100 N apontado para cima. A densidade da água do 
mar é de 1,03x103 kg/m3. 
 
Questão 10. Uma esfera plástica flutua com 50,0% de seu volume submerso. A mesma esfera flutua na 
glicerina com 40,0% do seu volume submerso. Determine as densidades da glicerina e da esfera.