Tópicos de Física 1 - Parte 2-277-279

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611TÓPICO 2 | ESTÁTICA DOS FLUIDOS
1 psi > 6,9 ? 103 Pa
 Calibrador de pneus 
analógico.
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tó
g
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fo
Unidades usuais de pressão
• Uma unidade inglesa de pressão bastante utilizada nos calibradores de 
pneus encontrados em postos de gasolina no Brasil é o psi.
1 psi 1
libra-força
(polegada)
lbf
pol2 2
5 5
 Em algumas praias do Nordeste é tradicional o passeio de buggy. Esse veículo é 
geralmente equipado com pneus que apresentam banda de rodagem de largura maior que 
o normal (pneus tala larga). Em razão de uma área maior de contato com o solo, a pressão 
exercida pelos pneus sobre a areia torna-se menor, dificultando o atolamento.
A pressão é uma grandeza que não tem orientação privilegiada. Uma evidência 
disso é o fato de ela ser a mesma, em qualquer direção, em um ponto situado no 
interior de um fluido em equilíbrio. Por isso, a pressão é uma grandeza escalar, 
ficando plenamente definida pelo valor numérico acompanhado da respectiva 
unidade de medida.
Para uma mesma força normal, a pressão média exercida sobre uma superfície 
é inversamente proporcional à área considerada. Isso significa que um prego, por 
exemplo, comprimido sempre perpendicularmente a uma parede e com a mesma 
intensidade, poderá exercer pressões diferentes. Tudo dependerá do modo como 
ele entrar em contato com a superfície, pela ponta ou pela cabeça. No primeiro 
caso, a força estará distribuída em uma área menor, o que provocará maior pressão.
Value Stock/Glow Images
Nível 1Exercícios
 1. Em pressão e temperatura constantes, a massa 
específica de uma substância pura:
a) é diretamente proporcional à massa conside-
rada.
b) é inversamente proporcional ao volume consi-
derado.
c) é constante somente para pequenas porções 
da substância.
d) é calculada por meio do quociente da massa 
considerada pelo respectivo volume.
e) pode ser medida em kgf/m3.
 2. Num local em que a aceleração da gravidade tem 
intensidade 10 m/s2, 1,0 kg de água ocupa um 
volume de 1,0 L. Determine:
a) a massa específica da água, em g/cm3;
b) o peso específico da água, em N/m3, em que o 
peso específico é o quociente entre o módulo 
do peso do líquido e o volume correspondente.
 3. Nas mesmas condições de pressão e temperatura, 
as massas específicas da água e da glicerina valem, 
respectivamente, 1,00 g/cm3 e 1,26 g/cm3. Nesse caso, 
qual a densidade da glicerina em relação à água?
• 
kgf
cm2
 5 atmosfera técnica métrica (atm)
1
kgf
cm
9,8 N
10 m
9,8 10
N
m2 4 2
4
2
5 5 ?
2
Logo:
5 ?1 atm 9,8 10
N
m
4
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 ≅ 1 ? 105 Pa
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612 UNIDADE 3 | ESTÁTICA
Exercícios Nível 2
 6. (Fuvest-SP) Os chamados buracos negros, de ele-
vada densidade, seriam regiões do Universo ca-
pazes de absorver matéria, que passaria a ter a 
densidade desses buracos. Se a Terra, com mas-
sa da ordem de 1027 g, fosse absorvida por um 
buraco negro de densidade igual a 1024 g/cm3, 
ocuparia um volume comparável ao:
a) de um nêutron. d) da Lua.
b) de uma gota d’água. e) do Sol.
c) de uma bola de futebol.
 7. Um volume VA de um líquido A é misturado 
com um volume VB de um líquido B. Sejam mA 
e mB as massas específicas dos líquidos A e 
B. Desprezando qualquer contração do volu-
me no sistema e supondo que os líquidos A e 
B são miscíveis, determine a massa especí-
fica m da mistura.
E.R.
B
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 4. Um paralelepípedo de dimensões lineares, 
respectivamente, iguais a a, b e c (a . c) é 
apoiado sobre uma superfície horizontal, con-
forme representam as figuras 1 e 2.
a b
c
a
c b
figura 2figura 1
Sendo M a massa do paralelepípedo e g a in-
tensidade da aceleração da gravidade, deter-
mine a pressão exercida por esse corpo sobre 
a superfície de apoio:
a) no caso da figura 1; b) no caso da figura 2.
 Resolução:
Em ambos os casos, a força normal de com-
pressão exercida pelo paralelepípedo sobre a 
superfície horizontal de apoio tem intensida-
de igual à do seu peso.
|F&n| 5 |P&| ⇒ |F&n| 5 Mg
a) ⇒p
|F|
A1
n
1
5 5p
Mg
ab1
5 5
E.R. b) p
Mg
bc2
5 5⇒p
|F|
A2
n
2
5 5
Nota:
• Como ab . bc, temos p1 , p2.
 5. Uma bailarina de massa 60 kg dança num palco 
plano e horizontal. Na situação representada 
na figura 1, a área de contato entre os seus pés 
e o solo vale 3,0 ? 102 cm2, enquanto na situação 
representada na figura 2 essa mesma área vale 
apenas 15 cm2.
Adotando g 5 10 m/s2, calcule a pressão exercida 
pelo corpo da bailarina sobre o solo:
a) na situação da figura 1;
b) na situação da figura 2.
figura 1 figura 2
Resolução:
⇒m 5 m 5
1
1
m
V
m m
V V
(I)total
total
A B
A B
Em que: ⇒m 5 5 m
m
V
m V (II)A
A
A
A A A
⇒m 5 5 m
m
V
m V (III)B
B
B
B B B
Substituindo (II) e (III) em (I), vem:
m 5
m 1 m
1
V V
V V
A A B B
A B
Nota:
• No caso particular em que VA 5 VB, teremos:
m 5
m 1 m
2
A B
B
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613TÓPICO 2 | ESTÁTICA DOS FLUIDOS
b) a faca afiada exerce sobre a carne uma pressão 
maior que a exercida pela faca “cega”.
c) o coeficiente de atrito cinético entre a faca afia-
da e a carne é menor que o coeficiente de atri-
to cinético entre a faca “cega” e a carne.
d) a área de contato entre a faca afiada e a carne 
é maior que a área de contato entre a faca 
“cega” e a carne.
e) Nenhuma das anteriores explica satisfatoria-
mente o fato.
 12. Dois blocos cúbicos A e B, extraídos de uma mes-
ma rocha maciça e homogênea, têm arestas, 
respectivamente, iguais a x e 3x e estão apoiados 
sobre um solo plano e horizontal. Sendo pA e pB 
as pressões exercidas por A e B na superfície de 
apoio, determine a relação 
pA
pB
.
 13. Um mesmo livro é mantido em repouso apoiado nos 
planos representados nos esquemas seguintes:
60º
plano
horizontal
plano
horizontal
plano
inclinado
situação 1 situação 2
Sendo p1 a pressão exercida pelo livro sobre o 
plano de apoio na situação 1 e p2 a pressão exer-
cida pelo livro sobre o plano de apoio na situação 
2, qual será o valor da relação 
p2
p1
?
 14. Seja uma caixa-d’água de massa igual a 8,0 ? 102 kg 
apoiada em um plano horizontal. A caixa, que tem 
base quadrada de lado igual a 2,0 m, contém água 
(ma 5 1,0 g/cm
3) até a altura de 1,0 m. Consideran-
do g 5 10 m/s2, calcule, em N/m2 e em atm, a pres-
são média exercida pelo sistema no plano de apoio.
 15. (Unicamp-SP) Ao se usar um saca-rolhas, a força 
mínima que deve ser aplicada para que a rolha 
de uma garrafa comece a sair é igual a 360 N.
a) Sendo me 5 0,2 o coeficiente de atrito estático 
entre a rolha e o bocal da garrafa, encontre a 
força normal que a rolha exerce no bocal da 
garrafa. Despreze o peso da rolha.
b) Calcule a pressão da rolha sobre o bocal da 
garrafa. Considere o raio interno do bocal 
da garrafa igual a 0,75 cm e o comprimento da 
rolha igual a 4,0 cm. Adote π ≅ 3.
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 8. (UEL-PR) As densidades de dois líquidos A e B, 
que não reagem quimicamente entre si, são 
dA 5 0,80 g/cm
3 e dB 5 1,2 g/cm
3, respectivamente. 
Fazendo-se a adição de volumes iguais dos dois 
líquidos, obtém-se uma mistura cuja densidade 
é x. Adicionando-se massas iguais de A e de B, 
a mistura obtida tem densidade y. Os valores de 
x e y, em g/cm3, são, respectivamente, mais pró-
ximos de:
a) 1,1 e 1,1. 
b) 1,0 e 1,1.
c) 1,0 e 0,96. 
d) 0,96 e 1,0.
e) 0,96 e 0,96.
 9. (UnB-DF)
100 cm3
copo vazio
primeira situação
20 g
segunda situação
líquido
100 g
Na figura acima, está esquematizado um processo 
que pode ser usado para determinar a densidade de 
um líquido, por meio de uma balança de braços 
iguais e um béquer graduado. Nas duas situações 
retratadas, a balança está perfeitamente equilibrada.
Nesse contexto, a densidadedo líquido é igual a:
a) 10,0 g/cm3
b) 8,0 g/cm3 
c) 4,0 g/cm3
d) 2,0 g/cm3
e) 0,25 g/cm3
 10. Um cubo, feito de material rígido e poroso, tem 
densidade igual a 0,40 g/cm3. Quando mergulha-
do em água, e após absorver todo o líquido pos-
sível, sua densidade passa a ser de 1,2 g/cm3.
Sendo M a massa do cubo quando seco e M' a 
massa de água que ele absorve, responda: qual 
é a relação entre M e M'? (Considere que o volu-
me do cubo não se altera após absorver o líquido.)
 11. Com uma faca bem afiada, um açougueiro conse-
gue tirar bifes de uma peça de carne com relati-
va facilidade. Com essa mesma faca “cega” e com 
o mesmo esforço, entretanto, a tarefa fica mais 
difícil. A melhor explicação para o fato é que:
a) a faca afiada exerce sobre a carne uma pressão 
menor que a exercida pela faca “cega”.
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