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FÍSICA I SEMANA 06 1 01 (EEAR 2020) A fi gura representa dois vasos comunicantes em que há dois líquidos imiscíveis e em repouso. A parte superior de ambos os vasos é aberta e está sujeita à pressão atmosférica. Os pares de pontos (AB, CD, EF e GH) pertencem a diferentes retas paralelas à horizontal. Pode-se afi rmar corretamente que as pressões nos pontos a) C e D são iguais. b) C e E são iguais. c) G e H são iguais. d) A e B são diferentes 02 (EEAR 2019) Uma bomba hidráulica, que apresenta potência útil de 4 HP, é utilizada para retirar água do fundo de um poço de 6 m de profundidade. Adotando o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10 m/s2, 1 HP = 3/4 kW e densidade da água igual a 1 kg/L, qual o volume, em litros, de água retirada deste poço na profundidade especifi cada após 30 min de uso desta bomba? a) 12·102 b) 30·102 c) 45·103 d) 90·103 03 (EEAR 2019) A superfície de um líquido em repouso em um recipiente é sempre plana e horizontal, pois todos os seus pontos suportam a mesma pressão. Com base nessa afi rmação, responda qual Lei descreve esse fenômeno físico. a) Lei de Pascal b) Lei de Stevin c) Lei de Torricelli d) Lei de Arquimedes » HIDROSTÁTICA 04 (EAM 2019) sonar de imersão (sensor subaquático) Submarino ar água Helicóptero Na fi gura acima, o Helicóptero SH-16 (Seahawk) é uma poderosa arma de guerra antissubmarina da Marinha do Brasil (MB) capaz de detectar, com o seu sonar de imersão, submarinos que estejam ocultos em profundidades que não ultrapassem os 500 metros. A MB, ao tomar conhecimento da existência de um submarino inimigo em águas jurisdicionais brasileiras envia um desses helicópteros do Primeiro Esquadrão de Helicópteros Antissubmarino a fi m de tentar detectá-lo. Considere o helicóptero sobre a superfície da água e na mesma vertical do submarino, que se encontra submerso tentando ocultar-se a uma profundidade tal que não haja risco algum a sua estrutura em virtude da pressão externa. Sendo assim, marque a opção que fornece a profundidade máxima a que poderá estar o submarino antes que comece a colapsar (implodir) e informe se o helicóptero terá chance ou não em detectá-lo. Dados: Patmosférica = 1 atm = 1 x 10 5 N/m2; g = 10 m/s2; dágua = 10 3 kg/m3; pressão máxima suportada pelo submarino = 2,6 x 106 N/m2. a) 150 m e terá chance de detectá-lo. b) 250 m e terá chance de detectá-lo. c) 350 m e terá chance de detectá-lo. d) 450 m e terá chance de detectá-lo. e) 550 m e não terá chance de detectá-lo. 05 (EEAR 2018) Em um sistema de vasos comunicantes, são colocados dois líquidos imiscíveis, água com densidade de 1,0 g/cm3 e óleo com densidade de 0,85 g/cm3. Após os líquidos atingirem o equilíbrio hidrostático, observa-se, numa das extremidades do vaso, um dos líquidos isolados, que fi ca a 20 cm acima do nível de separação, conforme pode ser observado na fi gura. Determine o valor de x, em cm, que corresponde à altura acima do nível de separação e identifi que o líquido que atinge a altura x. a) 8,5; óleo b) 8,5; água c) 17,0; óleo d) 17,0; água FÍSICA I | SEMANA 06 INTENSIVO ESA + EEAR 2 06 (EEAR 2018) O valor da pressão registrada na superfície de um lago é de 1·105 N/m2, que corresponde a 1 atm. Um mergulhador se encontra, neste lago, a uma profundidade na qual ele constata uma pressão de 3 atm. Sabendo que a densidade da água do lago vale 1,0 g/cm3 e o módulo da aceleração da gravidade no local vale 10,0 m/s2, a qual profundidade, em metros, em relação à superfície, esse mergulhador se encontra? a) 10 b) 20 c) 30 d) 40 07 (EEAR 2018) Um balão de borracha preto foi preenchido com ar e exposto ao sol. Após certo tempo tende a se mover para cima se não estiver preso a algo. Uma possível explicação física para tal acontecimento seria: a) O aquecimento do ar dentro do balão causa uma propulsão em seu interior devido à convecção do ar; b) O aumento da temperatura dentro do balão diminui a densidade do ar, fazendo com que o empuxo tenda a fi car maior do que o peso; c) A borracha do balão tem a sua composição alterada, tornando-o mais leve; d) O aquecimento do ar diminui a massa do mesmo dentro do balão, tornando-o mais leve. 08 (EEAR 2018) O comando hidráulico de um avião possui em uma de suas extremidades um pistão de 2 cm de diâmetro e na outra extremidade um pistão de 20 cm de diâmetro. Se a força exercida por um piloto atingiu 50 N, na extremidade de menor área, qual foi a força, em newtons, transmitida na extremidade de maior diâmetro? a) 50 b) 500 c) 5000 d) 50000 09 (EAM 2018) Um cinegrafi sta, desejando fi lmar a fauna marítima de uma certa localidade, mergulhou até uma profundidade de 30 metros e lá permaneceu por cerca de 15 minutos. Qual foi a máxima pressão suportada pelo cinegrafi sta? Dados: g = 10 m/s2; dágua = 1·10 3 kg/m3; Patmosférica = 1·10 5 N/m2 a) 1.105N/m2 b) 2.105N/m2 c) 3.105N/m2 d) 4.105N/m2 e) 5.105N/m2 10 (EEAR 2017) Uma esfera maciça de alumínio, de raio 10 cm e densidade 2,7 g/cm3 está sobre uma balança submersa em água, cuja densidade vale 1 g/cm3. Qual o valor, aproximado, da leitura na balança, em kg? Adote g = 10 m/s2 e π = 3. a) 3,2 b) 4,0 c) 6,8 d) 10,8 11 (EAM 2017) Observe a fi gura abaixo. O esquema acima representa um dispositivo que utiliza o Princípio de Pascal como base para o seu funcionamento. O êmbolo “A” tem 30cm2 de área e o êmbolo «B», um valor que corresponde ao quíntuplo da área do êmbolo «A». Considerando que a gravidade local seja igual a 10 m/s2, é correto afi rmar que a força “F” vale a) 240 N b) 120N c) 60 N d) 30 N e) 24 N 12 (EEAR 2017) Uma prensa hidráulica possui ramos com áreas iguais a 15 cm2 e 60 cm2. Se aplicarmos uma força de intensidade F1 = 8N sobre o êmbolo de menor área, a força transmitida ao êmbolo de maior área será: a) F1/4 b) F1/2 c) 2F1 d) 4F1 13 (EEAR 2016) Qual dos recipientes, contendo o mesmo líquido, apresenta maior pressão no ponto P? a) A b) B c) C d) D 14 (EEAR 2016) Um garoto, brincando com seus carrinhos, montou engenhosamente um elevador hidráulico utilizando duas seringas de êmbolos com diâmetros de 1,0 cm e 2,0 cm. Ligou as duas por uma mangueira cheia de água, colocando um carrinho sobre o êmbolo de maior diâmetro. Apertou, então, o êmbolo de menor diâmetro para que o carrinho fosse levantado até determinada altura. A força que o garoto aplicou, em relação ao peso do carrinho, foi a) duas vezes maior. b) duas vezes menor. c) quatro vezes maior. d) quatro vezes menor. FÍSICA I | SEMANA 06 INTENSIVO ESA + EEAR 3 15 (EAM 2016) Sabe-se que um mergulhador em uma manobra de exercício está fl utuando sobre a água. Ao inspirar o ar e mantê-lo em seus pulmões, o mesmo eleva-se em relação ao nível da água. Esse fato pode ser explicado: a) pelo aumento do peso da água deslocada. b) pelo aumento do empuxo da água. c) pela diminuição da densidade do mergulhador. d) pela diminuição da densidade da água. e) pela diminuição da massa do mergulhador. 16 (EEAR 2015) Um recipiente contém dois líquidos, 1 e 2, imiscíveis e em repouso em um local onde o módulo da aceleração da gravidade é constante. Os pontos A, B e C estão, respectivamente, localizados na superfície do líquido 1, na interface entre os líquidos 1 e 2 e no fundo do recipiente. A pressão atmosférica local é igual a P0, o recipiente está aberto na parte superior e o líquido 1 está sobre o líquido 2. Um objeto desloca-se verticalmente do ponto A até o ponto C. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela em que o gráfi co da pressão (P) em função da profundidade (h) melhor representa a pressão sobre o objeto. a) b) c) d) 17 (EEAR 2015) Um sistema hidráulico é representado a seguir com algumas medidas indicando a profundidade. Nele há um líquido de densidade igual a 103 kg/m³ em repouso. O sistema hidráulico está em um local onde o módulo da aceleração da gravidade é igual a 10 m/s². A superfície do líquido está exposta a uma pressão atmosférica iguala 105 Pa. Se um manômetro (medidor de pressão) for colocado no ponto A, a pressão medida, em 105 Pa, nesse ponto é igual a a) 0,2. b) 1,2. c) 12,0. d) 20,0. 18 (EAM 2015) Observe a fi gura a seguir. Assinale a opção que completa corretamente as lacunas da sentença abaixo. Durante construção de um navio, são pintadas linhas horizontais a uma certa distância de sua parte inferior (chamadas de calado) a fi m de demarcar o limite do nível da água. Um navio possui duas dessas marcas como mostra a fi gura acima. Sabendo que esse navio e utilizado tanto nos rios quanto nos oceanos e que os oceanos são mais densos que as águas dos rios, e correto afi rmar que a linha ______ representa o limite do nível da água ___ . a) 1 / nos rios e nos oceanos b) 1 / somente nos rios c) 2 / somente nos oceanos d) 2 / nos rios e nos oceanos e) 2 / somente nos rios 19 (EEAR 2015) Os controladores de voo normalmente comunicam o valor da pressão atmosférica no local do aeroporto para os pilotos dos aviões que estão decolando ou pousando, essa informação é utilizada pelo piloto para ajustar uma referência dos instrumentos do avião. Normalmente a unidade utilizada, nesse caso, é o milibar (mbar), que é igual a 10-3 bar. Sabendo que a pressão da atmosfera padrão (1,0 atm) é igual a 760 milímetros de mercúrio (mmHg), e que 1 Bar = 105 Pa, assinale a alternativa que representa o valor aproximado da atmosfera padrão ao nível do mar em mbar. Obs. Utilize: O valor da aceleração da gravidade local como sendo g = 9,81 m/s2. A densidade do mercúrio d = 13.600 kg/m3. a) 760 b) 981 c) 1014 d) 1140 20 (EEAR 2015) Assinale a alternativa que contém as palavras que, colocadas respectivamente nas lacunas do texto a seguir, o tornam correto, conforme o Teorema de Arquimedes. Os balões dirigíveis ainda são utilizados para fi lmagens, observações meteorológicas e outros fi ns. Esses balões alteram _______ fi nal, preenchendo recipientes internos com gases de menor ______ que o ar e com isso, conseguem obter _______ que possibilita a ascensão vertical. a) seu volume; temperatura; maior pressão b) sua densidade; volume; menor pressão c) sua densidade; densidade; o empuxo d) seu peso; peso; um volume menor FÍSICA I | SEMANA 06 INTENSIVO ESA + EEAR 4 21 (EEAR 2015) Devido à recente escassez de água, um morador da cidade de São Paulo resolveu duplicar a capacidade de armazenamento de água da sua residência, que antes era de 1000 litros, acrescentando mais uma caixa d’água igual à anterior. O encanador responsável pela obra sugeriu que ao invés de duplicar o sistema (entrada de água, boia, saída de excesso e saída para a casa), para a nova caixa, seria mais fácil interligar as caixas por meio de um cano na parte baixa das duas caixas, conforme a figura abaixo. Assim foi feito e o morador ficou surpreso ao ver que, depois da interligação, o nível de água da nova caixa passou a ter sempre a mesma altura do nível de água da caixa antiga. Ou seja, o sistema funcionou corretamente, como o encanador previu nível d’águanível d’água boia entrada de água saída de água para casa cano de interligação saída do excesso de água (ladrão) caixa d’água antiga caixa d’água nova O princípio físico que explica esse fenômeno chama-se: a) Princípio de Pascal. b) Teorema de Arquimedes. c) Experiência de Torricelli. d) Princípio dos vasos comunicantes. 22 (EEAR 2014) Da conhecida experiência de Torricelli originou-se o Barômetro de mercúrio, que por sua vez foi usado para determinar a atmosfera padrão, ao nível do mar, ou seja, 1 atm = 760 mmHg. Sabendo que a densidade do mercúrio é 13,6 g/cm3 e que em um outro barômetro foi utilizado um óleo com densidade de 0,76 g/cm3, a altura indicada por esse novo barômetro, ao nível do mar, será de ____ metros. a) 7,6 b) 10,3 c) 13,6 d) 15,2 23 (EEAR 2014) Na distribuição de água potável em uma cidade, utiliza-se um grande reservatório situado em um local elevado, e deste reservatório saem os canos que estão ligados às caixas d’água das residências em níveis abaixo deste. Esta forma de distribuição é explicada pelo princípio de __________ ou dos vasos comunicantes. a) Pascal b) Stevin c) Clapeyron d) Arquimedes 24 (EEAR 2014) Um tubo em U, com as extremidades abertas contém dois líquidos imiscíveis, conforme mostrado na figura. Sabendo que a densidade de um dos líquidos é quatro vezes maior que a do outro, qual a altura h, em cm, da coluna do líquido B? a) 0,25 b) 2 c) 4 d) 8 25 (EEAR 2014) Em um cilindro, graduado em cm, estão colocados três líquidos imiscíveis, com densidades iguais a 1,4·10³ kg/m³, 1,0·10³ kg/m³ e 0,8·10³ kg/m³. As alturas dos líquidos em relação a base do cilindro estão anotadas na figura. Qual a pressão, em Pa, exercida, exclusivamente, pelos líquidos no fundo do cilindro? Obs.: adote g = 10 m/s² a) 198 b) 1200 c) 1546 d) 1980 26 (EEAR 2013) A prensa hidráulica é uma das aplicações do Princípio de Pascal. Um corpo, de massa 800kg, é colocado sobre o êmbolo de área maior (S2) de uma prensa hidráulica. Qual deve ser o valor da razão entre S2/S1 para que, ao se aplicar uma força de 20N no embolo menor de área S1, o corpo descrito acima fique em equilíbrio? Dado: aceleração da gravidade no local igual a 10m/s2. a) 40 b) 400 c) 1600 d) 16000 27 (EEAR 2013) Um cubo maciço e homogêneo com 4 cm de lado está apoiado sobre uma superfície plana e horizontal. Qual o valor da pressão, em N/m2, exercida pela face do cubo apoiada sobre o plano? Admita que: 1 - A densidade do cubo seja 8·103 kg/m3 e 2 - A aceleração da gravidade no local seja de 10 m/s2. a) 3,2 b) 32 c) 320 d) 3200 28 (EEAR 2013) Um recipiente cúbico, de 10 cm de aresta e massa desprezível, está completamente cheio de água e apoiado sobre uma mesa plana e horizontal. Calcule a pressão, em pascal, exercida por esse recipiente sobre a superfície da mesa. Dados: Densidade da água = 1 g/cm3 Aceleração da gravidade no local = 10 m/s2 a) 10 b) 102 c) 103 d) 104 FÍSICA I | SEMANA 06 INTENSIVO ESA + EEAR 5 29 (EEAR 2013) Um corpo, de 10 kg de massa, tem 1m3 de seu volume imerso em um recipiente contendo água, pois está preso por meio de uma mola ao fundo do recipiente, conforme a fi gura. Supondo que o corpo está em equilíbrio, a força que a mola exerce sobre o corpo é de ____ N. Dados: densidade da água 103 kg/m3 aceleração da gravidade (g) = 10 m/s2 a) 9900 b) 990 c) 99 d) 9 30 (EEAR 2013) Duas esferas idênticas, A e B, de 200 cm3 e 140 g, cada uma, são colocadas na mesma linha horizontal dentro de dois recipientes idênticos, I e II. A esfera A é colocada no recipiente I, cujo conteúdo é água, com densidade igual a 1 g/cm3 e a esfera B no recipiente II, cujo conteúdo é óleo, de densidade igual a 0,6 g/cm3. Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s2. Pode-se afi rmar corretamente que: a) as esferas irão fl utuar. b) a esfera A deverá fl utuar e a esfera B afundar. c) a esfera B deverá fl utuar e a esfera A afundar. d) a esfera B permanecerá na posição que se encontra e a esfera A fl utuará. GABARITO 01. C 02. D 03. B 04. B 05. D 06. B 07. B 08. C 09. D 10. C 11. A 12. D 13. B 14. D 15. C 16. B 17. B 18. E 19. C 20. C 21. D 22. C 23. B 24. D 25. B 26. B 27. D 28. C 29. A 30. B ANOTAÇÕES