LF6A13 Hidrostática

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ITA18 - Física
LF6A1-3 - Hidrostática
Questão 1
(Unesp-SP) Um bloco de madeira, de volume V, é fixado a outro bloco, construído com madeira
idêntica, de volume 5V, como representa a figura 1.
Em seguida, o conjunto é posto para flutuar na água, de modo que o bloco menor fique em cima do
maior. Verifica-se, então, que 3/5 do volume do bloco maior ficam imersos e que o nível da água sobe
até a altura h, como mostra a figura 2.
Se o conjunto for virado, de modo a flutuar com o bloco menor embaixo do maior:
a) a altura h diminuirá e 1/5 do volume do bloco maior permanecerá imerso.
b) a altura h permanecerá a mesma e 2/5 do volume do bloco maior permanecerão imersos.
c) a altura h aumentará e 3/5 do volume do bloco maior permanecerão imersos.
d) a altura h permanecerá a mesma e 4/5 do volume do bloco maior permanecerão imersos.
e) a altura h aumentará e 5/5 do volume do bloco maior permanecerão imersos.
f) não sei
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Questão 2
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(UFPI) Um cubo de madeira, de aresta a = 20 cm, flutua, parcialmente imerso em água, com 2/5 de
cada aresta vertical fora d’água (a densidade da água é ρA = 1,0 g/cm³), conforme a figura a. Um fio
é então amarrado, prendendo a base do cubo ao fundo do recipiente, como na figura b. Se o módulo
da aceleração da gravidade é 10 m/s², a intensidade da força tensora no fio é:
a) 64 N
b) 48 N
c) 32 N
d) 16 N
e) 8,0 N
f) não sei
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Questão 3
(UFF-RJ) Recentemente, alguns cubanos tentaram entrar i legalmente nos Estados Unidos. Usaram um
caminhão Chevrolet 1951 amarrando-o em vários tambores de óleo vazios, uti l izados como
flutuadores. A guarda costeira norte-americana interceptou o caminhão próximo ao l itoral da Flórida
e todos os ocupantes foram mandados de volta para Cuba.
Dados:
• massa do caminhão MC = 1 560 kg;
• massa total dos tambores mT = 120 kg;
• volume total dos tambores VT = 2 400 l itros;
• massa de cada um dos cubanos m = 70 kg;
• densidade da água ρ = 1,0 g/cm³ = 1,0 kg/l itro.
Supondo-se que apenas os tambores são responsáveis pela flutuação de todo o sistema, é correto
afirmar que o número máximo de passageiros
que o “caminhão-balsa” poderia transportar é igual a:
a) 8
b) 9
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c) 10
d) 11
e) 12
f) não sei
Questão 4
O esquema abaixo representa uma lata que flutua em água, de densidade igual a 1,0 g/cm3. A altura
da parte emersa da lata é de 15 cm, e o corpo pendurado ao seu fundo é um bloco de forma cúbica de
10 cm de aresta.
Sabendo que a base da lata é um quadrado de 20 cm de lado, se o bloco for introduzido dentro da
lata, a altura da parte emersa:
a) não será alterada;
b) passará a ser de 17,5 cm;
c) passará a ser de 14,5 cm;
d) passará a ser de 12,5 cm;
e) o sistema afundará.
f) não sei
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Questão 5
FMPA-MG Um vaso com água está sobre o prato de uma balança (B), a qual indica determinado peso.
Acima do vaso, uma pedra está dependurada por um barbante em uma balança de mola (b), do tipo
usado por verdureiros. Se abaixarmos (b) de modo a mergulhar a pedra na água, mas sem a encostar
no fundo do vaso, o que ocorrerá com as indicações de (B) e (b)?
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a) A indicação de (b) aumentará, enquanto a indicação de (B) diminuirá
b) A indicação de (B) aumentará, enquanto a indicação de (b) diminuirá
c) Ambas as indicações aumentarão
d) Ambas as indicações diminuirão
e) não sei
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Questão 6
(Unicamp-SP) O avião estabeleceu um novo paradigma nos meios de transporte. Em 1906, Alberto
Santos-Dumont realizou em Paris um voo histórico com o 14-Bis. A massa desse avião, incluindo
o piloto, era de 300 kg e a área total das duas asas era de aproximadamente 50 m².
A força de sustentação de um avião, dirigida verticalmente de baixo para cima, resulta da diferença
de pressão entre a parte inferior e a parte superior das asas. O gráfico representa, de forma
simplificada, o módulo da força de sustentação aplicada ao 14-Bis em função do tempo, durante a
parte inicial do voo.
Qual é a diferença de pressão entre a parte inferior e a parte superior das asas, Δp = pinf – psup, no
instante t = 20 s?
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a) 60 N/m²
b) 120 N/m²
c) 30 N/m²
d) 180 N/m²
e) 240 N/m²
f) não sei
Questão 7
(Fuvest-SP) Considere uma mola ideal de comprimento L0 = 35 cm presa no fundo de uma piscina
vazia (figura 1). Prende- -se sobre a mola um recipiente ci l índrico de massa m = 750 g, altura h =
12,5 cm e seção transversal externa S = 300 cm², ficando a mola com comprimento L1 = 20 cm
(figura 2). Quando, enchendo-se a piscina, o nível da água atinge a altura H, começa a entrar água
no recipiente (figura 3). Qual o valor da altura H em cm?
Dados: ρágua = 1,0 g/cm²; g = 10 m/s².
a) 12,5 cm
b) 95,0 cm
c) 83,5 cm
d) 107,5 cm
e) não sei
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Questão 8
(Unicamp-SP) Uma esfera de raio 1,2 cm e massa 5,0 g flutua sobre a água, em equil íbrio, deixando
uma altura h submersa, conforme a figura. O volume submerso como função de h é dado no
gráfico. Sendo a densidade da água 1,0 g/cm³ e g = 10 m/s²:
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a) calcule o valor de h no equil íbrio;
b) ache a intensidade da força vertical para baixo necessária para afundar a esfera completamente.
a) a) 1,4 cm; b) 1,7 · 10–2 N
b) a) 1,5 cm; b) 2,2 · 10–2 N
c) a) 2,4 cm; b) 1,7· 10–2 N
d) a) 2,4 cm; b) 2,2 · 10–2 N
e) não sei
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Questão 9
(Fuvest-SP) Um recipiente contém dois l íquidos, I e II, de massas específicas (densidades) ρ1 e ρ2,
respectivamente. Um cil indro maciço de altura h encontra-se em equil íbrio, na região da interface
entre os l íquidos, como mostra a figura.
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Podemos afirmar que a massa específica do material do ci l indro vale:
a) (ρ1 + 2ρ2)/2
b) (ρ1 + ρ2)/2
c) (2ρ1 + ρ2)/3
d) (ρ1 + 2ρ2)/3
e) 2(ρ1 + ρ2)/3
f) não sei
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Questão 10
(Fuvest-SP) Um balão de pesquisa, cheio de gás hélio, está sendo preparado para sua decolagem. A
massa do balão vazio (sem gás) é MB e a massa do gás hélio no balão é MH. O balão está
parado devido às cordas que o prendem ao solo. Se as cordas forem soltas, o balão iniciará um
movimento de subida vertical com aceleração de 0,2 m/s².
Para que o balão permaneça parado, sem a necessidade das cordas, deve-se adicionar a ele um
lastro de massa igual a:
(Adote g = 10 m/s².)
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a) 0,2 MB
b) 0,2 MH
c) 0,02 MH
d) 0,02 (MB + MH)
e) 0,02 (MB – MH)
f) não sei
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Questão 11
(ITA 2005) Um pequeno objeto de massa m desliza sem atrito sobre um bloco de massa M com o
formato de uma casa (veja figura). A área da base do bloco é S e o ângulo que o plano superior do
bloco forma com a horizontal é α. O bloco flutua em um líquido de densidade ρ, permanecendo, por
hipótese, na vertical durante todo o experimento. Após o objeto deixar o plano e o bloco voltar à
posição de equil íbrio, o decréscimo da altura submersa do bloco é igual a:
a) m sen α/Sρ
b) m cos² α/Sρ
c) m cos α/Sρ
d) m/Sρ
e) (m + M)/Sρ
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Questão 12
(ITA 2004) Um bloco homogêneo de massa m e densidade d é suspenso por meio de um fio leve e
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inextensível preso ao teto de um elevador. O bloco encontra-se totalmente imerso em água, de
densidade r, contida em um balde, conforme mostra a figura. Durante a subida do elevador, com uma
aceleração constante a, o fio sofrerá uma tensão igual:
a) m(g + a) (1 - ρ/d)
b) m(g - a) (1 - ρ/d)
c) m(g + a) (1 + ρ/d)
d) m(g - a) (1 + d/ρ).
e) m(g + a) (1 - d/ρ)
f) não sei
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Questão 13
(ITA 2002) Um pedaço de gelo flutua em equil íbrio térmico com uma certa quantidade de água
depositada em um balde. À medida que o gelo derrete, podemos afirmar que:
a) o nível da água no balde aumenta, pois haverá uma queda de temperatura da água.
b) o nível da água no balde diminui, pois haverá uma queda de temperatura da água.
c) o nível da águano balde aumenta, pois a densidade da água é maior que a densidade do gelo.
d) o nível da água no balde diminui, pois a densidade da água é maior que a densidade do gelo.
e) o nível da água no balde não se altera.
f) não sei
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Questão 14
(ITA 2001) Um pequeno barco de massa igual a 60 kg tem o formato de uma caixa de base retangular
cujo comprimento é 2,0 m e a largura 0,80 m. A profundidade do barco é de 0,23 m. Posto para
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flutuar em uma lagoa, com um tripulante de 1078 N e um lastro, observa-se o nível da água a 20 cm
acima do fundo do barco. O valor que melhor representa a massa do lastro em kg é:
a) 260
b) 210
c) 198
d) 150
e) Indeterminado, pois o barco afundaria com o peso deste tripulante.
f) não sei felipe13games@gmail.c
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Questão 15
(Ita 1998) Na extremidade inferior de uma vela ci l índrica de 10 cm de comprimento (massa
específica 0,7 g.cm-3) é fixado um cil indro maciço de alumínio (massa específica 2,7 g.cm-3) que tem
o mesmo raio que a vela e comprimento de 1,5 cm. A vela é acesa e imersa na água, onde flutua de
pé com estabil idade, como mostra a figura. Supondo que a vela queime a uma taxa de 3 cm por hora
e que a cera fundida não escorra enquanto a vela queima, conclui-se que a vela vai apagar-se:
a) imediatamente, pois não vai flutuar.
b) em 30 min.
c) em 50 min.
d) em 1 h 50 min.
e) em 3 h 20 min.
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