10 22 - Densidade e Pressão

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Lista de Exercícios – Densidade e Pressão 
 
1. (UECE 2019) A UECE realiza sistematicamente 
monitoramento da qualidade do ar na entrada de um de 
seus campi. Um dos dados que se pode monitorar é a 
concentração de material particulado (MP) suspenso no ar. 
Esse material é uma mistura complexa de sólidos com 
diâmetro reduzido. Em geral, o MP é classificado de acordo 
com o diâmetro das partículas, devido à relação existente 
entre diâmetro e possibilidade de penetração no trato 
respiratório, podendo ser danoso à saúde. Supondo-se que, 
em uma dada medição, identificou-se que há uma 
concentração de 6150 10 g− de MP por cada 31m de ar 
em uma grande avenida. 
 
Assumindo-se que a densidade dessas partículas (MP) é 
igual à densidade da água 3 3(10 kg m ), pode-se afirmar 
corretamente que o volume de material particulado 
presente em 31m de ar é 
a) 31,50 10 L.− b) 41,50 10 L.− 
c) 31,50 10 mL.− d) 41,50 10 mL.− 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Quando necessário, adote: 
• módulo da aceleração da gravidade: 210 m s− 
• densidade do ar: 31,2 kg m 
• calor específico do ar: 1 10,24 cal g C− −   
• 1cal 4,2 J= 
• permeabilidade magnética do meio: 
74 10 T m Aμ π −=    
• valor de pi: 3π = 
 
2. (FAC. ALBERT EINSTEIN - MEDICIN 2017) Um 
caminhão tanque, estacionado sobre um piso plano e 
horizontal, tem massa de 12 toneladas quando o tanque 
transportador, internamente cilíndrico, de raio interno 1m, 
está totalmente vazio. Quando esse tanque está 
completamente cheio de combustível, ele fica submetido a 
uma reação normal do solo de 309.600 N. Com base 
nessas informações e nas contidas no gráfico, referentes 
ao combustível transportado, determine o comprimento 
interno do tanque cilíndrico, em unidades do SI. Suponha 
invariável a densidade do combustível em função da 
temperatura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) 8 b) 10 c) 12 d) 15 
3. (UECE 2019) O município de Fortaleza experimentou, 
nos primeiros meses de 2019, uma intensa quadra 
chuvosa. Em abril, por exemplo, dados de uma instituição 
de meteorologia revelaram que a média de chuva no mês 
inteiro, no município, foi aproximadamente 500 mm. 
Supondo que a densidade da água seja 3 310 kg m , 
considerando que o município de Fortaleza tenha uma área 
de aproximadamente 2314 km , e que a chuva tenha se 
distribuído uniformemente em toda a área, é correto estimar 
que a massa total de chuva foi 
 
a) 9500 10 kg. b) 9157 10 kg. 
c) 9157 10 toneladas. d) 9500 10 toneladas. 
 
4. (MACKENZIE 2016) No laboratório de uma fábrica de 
perfumes, as essências são armazenadas em frascos que 
possuem o mesmo volume. Em um recipiente, são 
misturados três frascos com essência de densidade 
33,00 g cm e três frascos com essência de densidade 
32,00 g cm . A densidade da mistura homogênea, em 
3g cm , é igual a 
 
a) 2,00 b) 2,50 c) 3,00 d) 3,50 e) 4,00 
 
5. (UNESP 2017) Considere as seguintes características 
da moeda de R$ 0,10 : massa 4,8 g;= diâmetro 
20,0 mm;= espessura 2,2 mm.= 
 
 
 
Admitindo como desprezível o efeito das variações de 
relevo sobre o volume total da moeda e sabendo que o 
volume de um cilindro circular reto é igual ao produto da 
área da base pela altura e que a área de um círculo é 
calculada pela fórmula 
2r ,π a densidade do material com 
que é confeccionada a moeda de R$ 0,10 é de 
aproximadamente 
 
a) 39 g cm . b) 318 g cm . c) 314 g cm . 
d) 37 g cm . e) 321g cm . 
 
6. (UFU 2016) Um dos avanços na compreensão de como 
a Terra é constituída deu-se com a obtenção do valor de 
sua densidade, sendo o primeiro valor obtido por Henry 
Cavendish, no século XIV. 
Considerando a Terra como uma esfera de raio médio 
6.300 km, qual o valor aproximado da densidade de nosso 
planeta? 
Dados: 2g 10 m s ,= 11 2 2G 6,6 10 Nm kg−=  e 3π = 
a) 6 35,9 10 kg / m b) 3 35,9 10 kg / m 
c) 24 35,9 10 kg / m d) 0 35,9 10 kg / m 
 
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 7. (UECE 2018) A física ambiental aborda, dentre outros 
assuntos, a poluição atmosférica. Na atmosfera poluída de 
grandes centros urbanos há, além de gases, poluentes na 
forma de partículas. A área superficial dessas partículas é 
um fator muito relevante no seu impacto ambiental. 
Considere duas partículas com mesma densidade e 
tamanhos diferentes, de modo que uma tem o dobro da 
massa da outra. Para simplificar a análise, considere que 
as partículas sejam esféricas. Suponha que seja colhida 
uma amostra A somente com partículas maiores, e outra 
amostra B somente com partículas do tamanho menor. As 
duas amostras têm a mesma massa total. A área total das 
partículas em cada amostra é obtida pela soma das áreas 
das esferas. Assim, a razão entre a área total na amostra 
de partículas menores pela área total das partículas 
maiores é 
 
a) 1 32 . b) 22 . c) 2. d) 2 32 . 
 
8. (UECE 2019) Considere uma situação em que uma 
pessoa segura um prego metálico com os dedos, de modo 
que a ponta desse prego fique pressionada pelo polegar e 
a cabeça pelo indicador. Assumindo que a haste do prego 
esteja em uma direção normal às superfícies de contato 
entre os dedos e o prego, é correto afirmar que 
a) a força que atua na ponta do prego é maior que a atuante 
na cabeça. 
b) a pressão do metal sobre o indicador é maior que sobre 
o polegar. 
c) a pressão do metal sobre o indicador é menor que sobre 
o polegar. 
d) a força que atua na ponta do prego é menor que a 
atuante na cabeça. 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Texto para a(s) questão(ões) a seguir. 
 
Drones vêm sendo utilizados por empresas americanas 
para monitorar o ambiente subaquático. Esses drones 
podem substituir mergulhadores, sendo capazes de realizar 
mergulhos de até cinquenta metros de profundidade e 
operar por até duas horas e meia. 
 
9. (Unicamp 2019) Frequentemente esses drones são 
usados para medir a temperatura da água (T) em função 
da profundidade (d), a partir da superfície (d 0),= como no 
caso ilustrado no gráfico a seguir (dados adaptados). 
 
 
 
Considere que a densidade da água é 31.000 kg mρ = e 
constante para todas as profundidades medidas pelo drone. 
Qual é a diferença de pressão hidrostática entre a superfície 
e uma profundidade para a qual a temperatura da água é 
T 19 C?=  
Dados: Se necessário, use aceleração da gravidade 
2g 10 m s ,= aproxime 3,0π = e 51atm 10 Pa.= 
 
a) 31,4 10 Pa. b) 42,0 10 Pa. 
c) 44,0 10 Pa. d) 47,0 10 Pa. 
 
10. (UNICAMP 2018) Em junho de 2017 uma intensa onda 
de calor atingiu os EUA, acarretando uma série de 
cancelamentos de voos do aeroporto de Phoenix no 
Arizona. A razão é que o ar atmosférico se torna muito 
rarefeito quando a temperatura sobe muito, o que diminui a 
força de sustentação da aeronave em voo. Essa força, 
vertical de baixo para cima, está associada à diferença de 
pressão PΔ entre as partes inferior e superior do avião. 
 
Considere um avião de massa total 5m 3 10 kg=  em voo 
horizontal. Sendo a área efetiva de sustentação do avião 
2A 500 m ,= na situação de voo horizontal PΔ vale 
a) 3 25 10 N m . b) 3 26 10 N m . 
c) 6 21,5 10 N m . d) 8 21,5 10 N m . 
 
11. (FUVEST 2015) Para impedir que a pressão interna de 
uma panela de pressão ultrapasse um certo valor, em sua 
tampa há um dispositivo formado por um pino acoplado a 
um tubo cilíndrico, como esquematizado na figura abaixo. 
Enquanto a força resultante sobre o pino for dirigida para 
baixo, a panela está perfeitamente vedada. Considere o 
diâmetro interno do tubo cilíndrico igual a 4 mm e a massa 
do pino igual a 48 g. Na situação em que apenas a força 
gravitacional, a pressão atmosférica e a exercida pelos 
gases na panela atuam no pino, a pressão absoluta máxima 
no interiorda panela é 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Note e adote: 
- 3π = 
- 5 21atm 10 N/ m= 
- 2aceleração local da gravidade 10 m / s= 
 
a) 1,1atm b) 1,2 atm c) 1,4 atm 
d) 1,8 atm e) 2,2 atm 
 
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12. (FUVEST 2019) Os grandes aviões comerciais voam 
em altitudes onde o ar é rarefeito e a pressão atmosférica é 
baixa. Devido a isso, eles têm o seu interior pressurizado 
em uma pressão igual à atmosférica na altitude de 2.000 m. 
A figura mostra o gráfico da pressão atmosférica em função 
da altitude. 
 
A força, em N, a que fica submetida uma janela plana de 
vidro, de 220 30 cm , na cabine de passageiros na altitude 
de 10.000 m, é, aproximadamente, 
a) 12.400 b) 6.400 c) 4.800 
d) 3.200 e) 1.600 
 
13. (UECE 2019) Projetos de edifícios esbeltos e com 
alturas que podem chegar até 150 metros têm gerado um 
novo tipo de demanda para os centros de pesquisa e 
universidades que fazem ensaios aerodinâmicos. Nesses 
ensaios, uma versão em escala reduzida do edifício é 
construída e submetida a condições de vento controladas 
em um equipamento de laboratório chamado túnel de vento, 
tal como o túnel de vento que existe na UECE. Considere 
que, em um desses ensaios, uma dada superfície do prédio 
(edifício em escala reduzida) é submetida a uma pressão, 
pela ação do vento, de 20,1N m . Caso essa superfície 
tenha área de 2100,0 cm , a força total devido ao vento 
nessa área é, em N, igual a 
 
a) 10. b) 310 .− c) 1. d) 210 .− 
 
14. (ENEM PPL 2018) A figura apresenta o esquema do 
encanamento de uma casa onde se detectou a presença de 
vazamento de água em um dos registros. Ao estudar o 
problema, o morador concluiu que o vazamento está 
ocorrendo no registro submetido à maior pressão 
hidrostática. 
 
 
Em qual registro ocorria o vazamento? 
 
a) I b) II c) III d) IV e) V 
 
15. (ENEM 2018) Talvez você já tenha bebido suco usando 
dois canudinhos iguais. Entretanto, pode-se verificar que, 
se colocar um canudo imerso no suco e outro do lado de 
fora do líquido, fazendo a sucção simultaneamente em 
ambos, você terá dificuldade em bebê-lo. 
 
Essa dificuldade ocorre porque o(a) 
a) força necessária para a sucção do ar e do suco 
simultaneamente dobra de valor. 
b) densidade do ar é menor que a do suco, portanto, o 
volume de ar aspirado é muito maior que o volume de 
suco. 
c) velocidade com que o suco sobe deve ser constante nos 
dois canudos, o que é impossível com um dos canudos 
de fora. 
d) peso da coluna de suco é consideravelmente maior que 
o peso da coluna de ar, o que dificulta a sucção do 
líquido. 
e) pressão no interior da boca assume praticamente o 
mesmo valor daquela que atua sobre o suco. 
 
16. (UEG 2019) Em um recipiente cilíndrico, de 5,0 cm de 
raio, são despejados 200 mL de água e 200 mL de óleo. 
Considerando que a densidade da água vale 31,0 g cm e 
que a do óleo vale 30,8 g cm , qual será aproximadamente 
a pressão total, em 2N m , somente por esses líquidos no 
fundo do recipiente? 
 
Considere π 3.= 
 
a) 320 b) 800 c) 540 d) 160 e) 480 
 
17. (UECE 2019) Considere um recipiente cilíndrico 
hermeticamente fechado contendo água. Suponha que a 
altura do cilindro seja igual ao diâmetro da base. Sejam 
duas situações: (i) o cilindro repousa com a base em 
contato com uma mesa; (ii) o cilindro repousa com as faces 
planas perpendiculares à mesa. Sejam HiP e 
H
iiP as 
pressões hidrostáticas na água em pontos mais próximos à 
mesa para as situações (i) e (ii), respectivamente. Da 
mesma forma, MiP e 
M
iiP são as pressões exercidas pelo 
recipiente cilíndrico sobre a mesa nas duas situações 
anteriores. 
 
Assim, é correto afirmar que 
a) H Hi iiP P= e 
M M
i iiP P . b) 
H H
i iiP P e 
M M
i iiP P .= 
c) H Hi iiP P= e 
M M
i iiP P .= d) 
H H
i iiP P e 
M M
i iiP P . 
 
18. (UFU 2019) Em 1641, Gasparo Berti realizou uma 
experiência que consistia num longo tubo de chumbo (AB) 
colocado defronte à sua casa. A parte superior do tubo ficou 
em frente a uma das janelas e a outra próxima ao solo, 
sendo que em sua base foi encaixada uma torneira de latão 
(R). O tubo estava dentro de um tonel (T) completamente 
cheio de água pura, cuja densidade é 31.000 kg m . Em 
sua parte superior, foi adaptado um recipiente de vidro com 
formato de um frasco, que continha um orifício (C) que foi 
lacrado por um parafuso de latão (D). 
 
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O aparato, depois de devidamente 
posicionado, foi totalmente preenchido 
pela água, utilizando-se a abertura 
superior (C) do tubo, que depois foi 
totalmente fechada. Quando a torneira 
(R) na base foi aberta, a água fluiu para o 
tonel, porém uma parcela ficou presa no 
tubo até a altura (L). 
 
a) Explique por que parte da água 
permaneceu no tubo sem escoar 
totalmente para o tonel em sua base. 
 
b) Considerando-se que o referido 
experimento foi feito ao nível do mar, com 
pressão atmosférica de 51 10 Pascal e 
num local com 2g 10 m s ,= qual a altura 
da coluna de água que permanece no 
tubo? 
 
Obs.: desconsidere a parte do tubo 
submersa na água do tonel. 
 
19. (G1 - CPS 2019) É surpreendente como a vida pode 
ocorrer mesmo em locais inóspitos como, por exemplo, nas 
fossas das Marianas, grande depressão oceânica 
localizada na fronteira entre as placas tectônicas do 
Pacífico e das Filipinas. Nesse local, o leito oceânico atinge 
cerca de 11.000 metros de profundidade. A pressão é tão 
grande que os seres que lá habitam tiveram de desenvolver 
condições especiais para sua sobrevivência, o que torna 
impossível trazê-los vivos para a superfície. 
 
Considerando que para cada 10 metros de profundidade 
sob a água, a pressão é acrescida de 1atm, é correto 
afirmar que a pressão total suportada pelos seres que vivem 
no fundo das fossas das Marianas equivale a 
 
Lembre-se de que a pressão exercida pelo ar atmosférico, 
quando se está ao nível do mar, é de uma atmosfera 
(1atm). 
a) 110 atm. b) 111atm. c) 1.100 atm. 
d) 1.101atm. e) 1.110 atm. 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Na resolução, use quando necessário: 
5 3 2
água1atm 10 Pa, R 8,3 J mol K, 1.000 kg m , g 10 m sρ= =  = = 
 
20. (UFJF-PISM 2 2018) Em 1662, o inglês Robert Boyle 
mostrou que, mantendo-se a temperatura constante, o 
volume de uma quantidade de gás diminui com o aumento 
da pressão. Esse efeito é observado por mergulhadores 
rotineiramente, uma vez que bolhas de ar expelidas quando 
eles se encontram submersos mudam de tamanho à 
medida que sobem para a superfície. Um mergulhador 
notou que certas bolhas com volume de 34 cm estavam 
sendo desprendidas do fundo de um lago com 5 metros de 
profundidade. As bolhas eram originadas por gases 
liberados pela matéria orgânica em decomposição. 
Suponha que o gás na bolha possa ser considerado como 
um gás ideal e ignore a tensão superficial da água sobre a 
bolha. 
a) Faça a conversão do volume inicial da bolha de 3cm para 
3m . 
b) Qual a pressão (em 2N m ) do gás dentro da bolha antes 
de se desprender e começar a subir? Suponha que seja 
igual à pressão da água em sua volta. 
c) Suponha que a temperatura do lago seja a mesma ao 
longo da trajetória da bolha, que o lago e a bolha estejam 
em equilíbrio térmico e que a bolha suba sem se dividir. 
Qual é o volume da bolha imediatamente antes de atingir 
a superfície do lago? 
d) Sabendo que havia 42,4 10 mol− de ar na bolha, 
determine a temperatura do lago em graus Celsius. 
 
21. (FAMERP 2017) O profundímetro é um instrumento 
utilizado por mergulhadores para indicar a que 
profundidade estão em relação à superfície da água. A 
imagem mostra dois mergulhadores utilizando um 
profundímetro rudimentar constituído de um tubo de vidro 
com a extremidade inferior aberta ea superior fechada, 
aprisionando determinada quantidade de ar. Quando o tubo 
se desloca verticalmente dentro da água, o volume ocupado 
pelo ar varia, indicando uma variação da pressão exercida 
pela água. 
 
 
 
Considere um mergulhador inicialmente sob pressão 
absoluta de 2 atm. Nessa situação, a altura da coluna de ar 
dentro do tubo de vidro é de 20 cm. Após afundar um 
pouco, o mergulhador para em uma posição em que a altura 
da coluna de ar é igual a 16 cm, conforme a figura. 
 
 
 
Considerando que uma coluna de água, em equilíbrio, com 
10 m de altura exerce uma pressão de 1atm, que o ar é 
um gás ideal e que a temperatura é constante durante o 
mergulho, é correto afirmar que a variação de profundidade 
sofrida por esse mergulhador foi de 
a) 2 m. b) 4 m. c) 3 m. d) 5 m. e) 1m. 
 
 
 
GABARITO 
1.D
 
2.A
 
3.B
 
4.B 5.D 6.B 7.A 
8.C 9.D 10.B 11.C 12.D 13.B 14.B 
15.E 16.E 17.A 19.D 21.D