Questoes fisica 025-027

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<p>25</p><p>a) I e IV. b) III e IV. c) I e II. d) II e IV. e) II e III.</p><p>186. (UEM-PR) Duas massas m1 = m2 estão suspensas por um sistema</p><p>polia-corda, no centro geométrico de duas caixas, conforme a fi-</p><p>gura. Na caixa A, onde está m1, foi feito vácuo. A caixa B, onde</p><p>está m2, está cheia de água. Considere, respectivamente, FA e</p><p>FB as forças que mantêm as massas em repouso, a uma distân-</p><p>cia h do fundo das caixas. Despreze todas as forças dissipativas</p><p>que atuam sobre o sistema. Com base nessas considerações e</p><p>nas figuras, assinale o que for correto.</p><p>a) Cortando-se a corda da massa m1, esta massa continuará no</p><p>centro geométrico da caixa A.</p><p>b) Cortando-se simultaneamente as cordas, as massas m1 e m2</p><p>ficarão ponto a ponto com a mesma energia cinética.</p><p>c) A energia potencial da massa m1 é igual à energia potencial</p><p>da massa m2.</p><p>d) Gasta-se mais energia para içar a massa m1 do que para içar,</p><p>da mesma distância, a massa m2.</p><p>e) FA > FB.</p><p>187. (Vunesp) A figura mostra dois líquidos, A e B, incompressíveis e</p><p>não miscíveis, em equilíbrio num tubo em forma de U, de seção</p><p>constante, aberto nas extremidades.</p><p>Se a densidade do líquido A for duas vezes maior que a do líqui-</p><p>do B, a altura h2, indicada na figura, será:</p><p>a) h1 –</p><p>hB . c) h1 – 2hB. e)</p><p>h1 – hB.— —</p><p>2 2</p><p>b) h1 – hB. d) 2h1 – hB.</p><p>188. (UFRN) O Princípio de Pascal diz que qualquer aumento de pres-</p><p>são num fluido se transmite integralmente a todo o fluido e às</p><p>paredes do recipiente que o contém. Uma experiência simples</p><p>pode ser realizada, até mesmo em casa, para verificar esse prin-</p><p>cípio e a influência da pressão atmosférica sobre fluidos. São</p><p>feitos três furos, todos do mesmo diâmetro, na vertical, na meta-</p><p>de superior de uma garrafa plástica de refrigerante vazia, com</p><p>um deles a meia distância dos outros dois. A seguir, enche-se a</p><p>garrafa com água, até um determinado nível acima do furo supe-</p><p>rior; tampa-se a garrafa, vedando-se totalmente o gargalo, e co-</p><p>loca-se a mesma em pé, sobre uma superfície horizontal.</p><p>Abaixo, estão ilustradas quatro situações para representar como</p><p>ocorreria o escoamento inicial da água através dos furos, após</p><p>efetuarem-se todos esses procedimentos.</p><p>Assinale a opção correspondente ao que ocorrerá na prática.</p><p>a) b) c) d)</p><p>189. (UnB-DF) Heron foi um dos sábios que trabalharam no famoso</p><p>Museu de Alexandria. Ele descreveu uma série de trabalhos da-</p><p>quilo que hoje se chama Física, e parece que muitos dos apare-</p><p>lhos que ele e outros antes dele fizeram foram construídos para</p><p>testar princípios da Física ou para demonstrá-los a audiências</p><p>maiores. Um desses aparelhos é uma fonte, conhecida como fon-</p><p>te de Heron, cujo desenho esquemático é mostrado abaixo. Ela é</p><p>construída em vidro e constituída, basicamente, de três comparti-</p><p>mentos, dois deles de mesma capacidade volumétrica: uma pia</p><p>superior e duas câmaras esféricas fechadas. Essas três peças co-</p><p>municam-se exclusivamente por meio de tubos verticais. Inicial-</p><p>mente, apenas a pia e o compartimento intermediário – câmara</p><p>A – estão completamente cheios de água. Tal arranjo permite</p><p>que a água jorre espontaneamente pelo tubo que atravessa a pia.</p><p>�</p><p>�</p><p>F</p><p>0</p><p>I</p><p>y</p><p>�</p><p>�</p><p>F</p><p>0</p><p>III</p><p>y</p><p>�</p><p>�</p><p>F</p><p>0</p><p>II</p><p>y</p><p>�</p><p>�</p><p>F</p><p>0</p><p>IV</p><p>y</p><p>m1</p><p>FA</p><p>caixa A</p><p>�</p><p>m2</p><p>FB</p><p>caixa B</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>h</p><p>�</p><p>�</p><p>h1</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>hB</p><p>h2</p><p>B</p><p>A</p><p>pia</p><p>câmara A</p><p>câmara B</p><p>fonte de Heron</p><p>�g</p><p>26</p><p>A respeito da fonte de Heron, julgue os itens que se seguem.</p><p>a) A água que jorra na pia é proveniente da câmara B.</p><p>b) As pressões do ar nas câmaras A e B são iguais durante o</p><p>funcionamento da fonte.</p><p>c) A água para de jorrar quando o nível da água na câmara B</p><p>atinge a entrada do tubo de vidro que a liga à câmara A.</p><p>d) Se o tubo de vidro pelo qual a água jorra se prolongasse para</p><p>uma altura muitas vezes superior às dimensões da fonte, en-</p><p>tão a água poderia subir pelo seu interior até uma altura equi-</p><p>valente ao triplo do comprimento total da fonte.</p><p>e) A energia que garante o funcionamento da fonte provém do</p><p>campo gravitacional terrestre.</p><p>190. (Fuvest-SP) Um objeto menos denso que a água está preso por</p><p>um fio fino, fixado no fundo de um aquário cheio de água, con-</p><p>forme a figura. Sobre esse objeto atuam as forças peso, empuxo</p><p>e tensão no fio. Imagine que tal aquário seja transportado para a</p><p>superfície de Marte, onde a aceleração gravitacional é de apro-</p><p>ximadamente</p><p>g</p><p>, sendo g a aceleração da gravidade na Terra.—3</p><p>Em relação aos valores das forças observadas na Terra, pode-se</p><p>concluir que, em Marte:</p><p>a) o empuxo é igual e a tensão é igual.</p><p>b) o empuxo é igual e a tensão aumenta.</p><p>c) o empuxo diminui e a tensão é igual.</p><p>d) o empuxo diminui e a tensão diminui.</p><p>e) o empuxo diminui e a tensão aumenta.</p><p>191. (Uerj) As figuras abaixo mostram três etapas da retirada de um</p><p>bloco de granito P do fundo de uma piscina.</p><p>Considerando que F1, F2 e F3 são os valores das forças que man-</p><p>têm o bloco em equilíbrio, a relação entre elas é expressa por:</p><p>a) F1 = F2 F2 = F3.</p><p>b) F1 F2 > F3.</p><p>192. (UFPE) Uma esfera maciça é colocada dentro de um recipiente</p><p>contendo água. A densidade da esfera é 0,8 g/cm3. Qual das fi-</p><p>guras abaixo melhor representa a posição de equilíbrio?</p><p>a) b) c) d) e)</p><p>193. (Vunesp) A figura 1 mostra um corpo sólido, suspenso ao ar, em</p><p>equilíbrio com uma quantidade de areia numa balança de braços</p><p>iguais. Na figura 2, o mesmo corpo está imerso num líquido e</p><p>36 g da areia foram retirados para restabelecer o equilíbrio.</p><p>Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, deter-</p><p>mine:</p><p>a) o empuxo E exercido pelo líquido sobre o sólido;</p><p>b) a massa específica (densidade) � do líquido, em kg/m3, saben-</p><p>do que o volume do líquido deslocado é 30 cm3.</p><p>194. (UFMG) A figura I mostra uma vasilha, cheia de água até a bor-</p><p>da, sobre uma balança. Nessa situação, a balança registra um</p><p>peso P1. Um objeto de peso P2 é colocado nessa vasilha e flutua,</p><p>ficando parcialmente submerso, como mostra a figura II. Um vo-</p><p>lume de água igual ao volume da parte submersa do objeto cai</p><p>para fora da vasilha.</p><p>Com base nessas informações, é correto afirmar que, na figura</p><p>II, a leitura da balança é:</p><p>a) igual a P1.</p><p>b) igual a P1 + P2.</p><p>c) maior que P1 e menor que P1 + P2.</p><p>d) menor que P1.</p><p>195. (Vunesp) Um cilindro de altura h, imerso totalmente num líquido, é</p><p>puxado lentamente para cima, com velocidade constante, por meio</p><p>de um fio (figura 1), até emergir do líquido. A figura 2 mostra o grá-</p><p>fico da força de tração T no fio em função da distância y, medida a</p><p>partir do fundo do recipiente até a base do cilindro, como mostra a</p><p>figura 1. São desprezíveis a força devida à tensão superficial do lí-</p><p>quido e o empuxo exercido pelo ar sobre o cilindro.</p><p>�</p><p>g</p><p>F1</p><p>P</p><p>�</p><p>�</p><p>F2</p><p>P</p><p>�</p><p>F3</p><p>P</p><p>�</p><p>areia</p><p>figura 1 figura 2</p><p>areia</p><p>líquido</p><p>?</p><p>�</p><p>�</p><p>T (N)</p><p>1,8</p><p>1,6</p><p>1,4</p><p>1,2</p><p>0 10 20 30</p><p>figura 2</p><p>figura 1</p><p>ar</p><p>T</p><p>h</p><p>y</p><p>líquido</p><p>40 50</p><p>y (cm)</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>Considerando a altura do nível do líquido independente do movi-</p><p>mento do cilindro e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2,</p><p>determine:</p><p>a) a altura h do cilindro e o empuxo E do líquido sobre ele en-</p><p>quanto está totalmente imerso;</p><p>b) a massa específica (densidade) � do líquido, em kg/m3, saben-</p><p>do que a seção transversal do cilindro tem área de 2,5 cm2.</p><p>196. (Fuvest-SP) Duas jarras iguais A e B, cheias de água até a borda,</p><p>são mantidas em equilíbrio nos braços de uma balança, apoiada</p><p>no centro. A balança possui fios flexíveis em cada braço (f1 e f2),</p><p>presos sem tensão, mas não frouxos, conforme a figura.</p><p>Coloca-se na jarra B um objeto metálico, de densidade maior</p><p>que a da água. Esse objeto deposita-se no fundo da jarra, fazen-</p><p>do com que o excesso de água transborde para fora da balança.</p><p>A balança permanece na mesma posição horizontal devido à</p><p>ação dos fios. Nessa nova situação, pode-se afirmar que:</p><p>a) há tensões iguais e diferentes de zero nos dois fios.</p><p>b) há tensão nos</p><p>dois fios, sendo a tensão no fio f1 maior que no</p><p>fio f2.</p><p>c) há tensão apenas no fio f1.</p><p>d) há tensão apenas no fio f2.</p><p>e) não há tensão em nenhum dos dois fios.</p><p>197. (Fuvest-SP) Uma bolinha de isopor é mantida submersa, em</p><p>um tanque, por um fio preso ao fundo. O tanque contém um</p><p>líquido de densidade � igual à da água. A bolinha, de volume</p><p>V = 200 cm3 e massa m = 40 g, tem seu centro mantido a uma dis-</p><p>tância H0 = 50 cm da superfície (figura 1). Cortando o fio, obser-</p><p>va-se que a bolinha sobe, salta fora do líquido, e que seu centro</p><p>atinge uma altura h = 30 cm acima da superfície (figura 2).</p><p>Desprezando os efeitos do ar, determine:</p><p>a) a altura h’, acima da superfície, que o centro da bolinha atin-</p><p>giria, se não houvesse perda de energia mecânica (devida, por</p><p>exemplo, à produção de calor, ao movimento da água, etc.);</p><p>b) a energia mecânica E (em joules) dissipada entre a situação</p><p>inicial e a final.</p><p>198. (UFC-CE) Um cilindro reto está suspenso por um fio e metade de seu</p><p>volume está submersa em água, como indica a figura a seguir. Se</p><p>T é a tensão no fio, nessas condições, e T0 é a tensão no fio quan-</p><p>do a água é retirada, calcule a razão T . A densidade do cilindro—</p><p>T0</p><p>dada por �c = 2,5�a, sendo �a a densidade da água.</p><p>199. (UFSC) Leia com atenção o texto abaixo.</p><p>Chamados popularmente de “zeppelins”, em homenagem ao fa-</p><p>moso inventor e aeronauta alemão Conde Ferdinand von Zeppe-</p><p>lin, os dirigíveis de estrutura rígida constituíram-se no principal</p><p>meio de transporte aéreo das primeiras décadas do século XX.</p><p>O maior e mais famoso deles foi o “Hindenburg LZ 129”, dirigí-</p><p>vel cuja estrutura tinha 245 m de comprimento e 41,2 m de diâ-</p><p>metro na parte mais larga. Alcançava a velocidade de 135 km/h</p><p>e sua massa total – incluindo o combustível e quatro motores</p><p>de 1 100 HP de potência cada um – era de 214 t. Transportava</p><p>45 tripulantes e 50 passageiros, estes últimos alojados em ca-</p><p>marotes com água corrente e energia elétrica.</p><p>O “Hindenburg” ascendia e mantinha-se no ar graças aos 17 ba-</p><p>lões menores instalados no seu bojo, isto é, dentro da estrutu-</p><p>ra, que continham um volume total de 20 000 m3 de gás hidro-</p><p>gênio e deslocavam igual volume de ar (�Hidrogênio = 0,09 kg/m3 e</p><p>�ar = 1,30 kg/m3).</p><p>Assinale a(s) proposição(ões) corretas(s):</p><p>a) Era graças à grande potência dos seus motores que o dirigível</p><p>“Hindenburg” mantinha-se no ar.</p><p>b) O Princípio de Arquimedes somente é válido para corpos mer-</p><p>gulhados em líquidos e não serve para explicar por que um ba-</p><p>lão sobe.</p><p>c) O empuxo que qualquer corpo recebe do ar é causado pela va-</p><p>riação da pressão atmosférica com a altitude.</p><p>d) É possível calcular o empuxo que o dirigível recebia do ar, pois</p><p>é igual ao peso do volume de gás hidrogênio contido no seu</p><p>interior.</p><p>e) Se considerarmos a massa específica do ar igual a 1,30 kg/m3,</p><p>o empuxo que o dirigível recebia do ar era igual a 2,60 · 105 N.</p><p>f) A força ascensional do dirigível dependia única e exclusiva-</p><p>mente dos seus motores.</p><p>g) Deixando escapar parte do gás contido nos balões, era possí-</p><p>vel reduzir o empuxo e, assim, o dirigível poderia descer.</p><p>200. (Uerj) Um caminhão-tanque, transportando gasolina, se move no</p><p>sentido indicado com aceleração a. Uma pequena boia b flutua</p><p>na superfície do líquido como indica a figura.</p><p>A inclinação do líquido no interior do tanque, expressa pela tan-</p><p>gente do ângulo �, é igual a:</p><p>a) a . b) 2 a . c) 3 a . d) 4 a .— — — —g g g g</p><p>27</p><p>figura 1</p><p>(situação inicial)</p><p>H0 �</p><p>�</p><p>A B</p><p>→</p><p>g</p><p>f2f1</p><p>figura 2</p><p>(situação final)</p><p>h</p><p>�</p><p>�</p><p>b</p><p>�</p><p>�</p>