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Hidrostática A Hidrostática estuda os fluídos (tanto líquidos como os gasosos) em repouso, ou seja, que não estejam em movimento. Conceitos: - Densidade: é sobre saber comparar dois objetos formados por materiais diferentes e com mesmo volume, dizendo qual deles é o mais pesado. Essa densidade é uma relação entre a massa do corpo e seu volume. fórmula: d = m/v - Pressão: tem relação com a densidade dos fluidos e a aceleração da gravidade. fórmula: P = d . h . g P = pressão hidrostática d = densidade do líquido h = altura do líquido no recipiente g = aceleração da gravidade - Empuxo: O empuxo é a força hidrostática que atua sobre um corpo imerso total ou parcialmente em um fluido. Ele é explicado pelo Princípio de Arquimedes que diz que todo corpo imerso em um fluido em equilíbrio fica sob a ação de uma força vertical. fórmula: E = df . Vfd . g E= força empuxo df= densidade do fluido Vfd= volume do fluido g= aceleração da gravidade Princípio de Arquimedes - todo corpo totalmente imerso ou parcialmente imerso em um líquido qualquer fica sujeito a uma força vertical de baixo para cima, igual ao peso da porção de líquido deslocado pelo corpo. Esta força é denominada força de empuxo, ou seja E = d.g.v Princípio de Pascal - é uma lei da hidrostática que envolve a variação de pressão hidráulica num fluido em equilíbrio. “O aumento da pressão exercida em um líquido em equilíbrio é transmitido integralmente a todos os pontos do líquido bem como às paredes do recipiente em que ele está contido.” F1 e F2: forças aplicadas aos êmbolos 1 e 2 A1 e A2: áreas dos êmbolos 1 e 2 De acordo com o Princípio de Pascal quando se aplica uma força a um líquido, a pressão causada é distribuída proporcionalmente em todas as direções e sentidos. Isso explica porque quando um objeto é submerso na água ela exerce uma pressão sobre ele, de modo que quanto mais fundo mergulhar, maior será essa pressão. Exercícios 1 - (UNIPAC) Uma prensa hidráulica possui pistões com diâmetros 10 cm e 20 cm. Se uma força de 120 N atua sobre o pistão menor, pode-se afirmar que esta prensa estará em equilíbrio quando sobre o pistão maior atuar uma força de: a) 30 N b) 60 N c) 480 N d) 240 N e)120 N 2 - (UFLA) O empuxo exercido sobre um corpo imerso em um líquido depende: a) do volume do líquido deslocado e da densidade do corpo b) da densidade e do volume do corpo c) do volume e da densidade do líquido deslocado d) somente do volume do líquido deslocado e) somente da densidade do líquido deslocado 3 - (UFV) Uma lata tampada com dois orifícios encontra-se parada, imersa em um recipiente com água. O orifício superior comunica-se com o exterior através de uma mangueira. Ao injetarmos ar pela mangueira, é correto afirmar que a lata: a) afundará b) subirá c) aumentará de peso d) permanecerá parada e) receberá ar pelo orifício inferior 4 - (UNISA) Três pessoas A, B e C de mesmo peso e altura diferentes usam: A, o mais baixo, patins para gelo; B, o de altura intermediária, patins normais com rodas e C, o mais alto, sapato de couro normal. Determine qual exerce maior pressão sobre o solo. a) PA = PB = PC b) PC > PB > PA c) PA = PB > PC d) PA > PB > PC e) PA < PB = PC 5 - (Mackenzie-SP) Um navio flutua porque a) seu peso é pequeno quando comparado com seu volume. b) seu volume é igual ao volume do líquido deslocado. c) o peso do volume do líquido deslocado é igual ao peso do navio. d) o peso do navio é menor que o peso do líquido deslocado. e) o peso do navio é maior que o peso do líquido deslocado. 6 - (Fuvest-SP) Um objeto homogêneo colocado em um recipiente com água tem 32% de seu volume submerso; já em um recipiente com óleo, esse objeto tem 40% de seu volume submerso. A densidade desse óleo, em g/cm3, é: Note e adote: Densidade da água = 1 g/ cm a) 0,32 b) 0,40 c) 0,64 d) 0,80 e) 1,25 7 - Marque a alternativa correta a respeito do empuxo. a) O empuxo é uma força vertical e descendente, que atua sobre objetos mergulhados exclusivamente em líquidos. b) O empuxo é uma força vertical e ascendente, que atua sobre objetos mergulhados em fluidos. Essa grandeza equivale ao peso de fluido deslocado pelo objeto mergulhado. c) O empuxo terá o mesmo módulo da força peso. d) O empuxo é uma força vertical e ascendente, que atua sobre objetos mergulhados exclusivamente em líquidos. Essa grandeza equivale ao peso de fluido deslocado pelo objeto mergulhado. e) Todas as alternativas estão incorretas. 8 - Um objeto, de volume 0,5 m3, possui 30 % do seu volume mergulhado em um recipiente com água. Sabendo que a densidade no local é de 9,8 m/s2 e que a densidade da água é de 1000 kg/m3, determine o empuxo sobre o objeto. a) 1000 N b) 4700 N c) 2700 N d) 155 e) 1470 N
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