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Por Gabriel Filizzola FÍSICA - HIDROSTÁTICA QUESTÃO 01 A figura a seguir representa um tipo de vaso sanitário que vem substituindo as válvulas de descarga. Ao acionar a alavanca, toda a água do tanque é escoada e aumenta o nível no vaso, até cobrir o sifão. De acordo com o Teorema de Stevin, quanto maior a profundidade, maior a pressão. Assim, a água desce levando os rejeitos até o sistema de esgoto. A válvula da caixa da descarga fecha-se e ocorre o seu enchimento. Em relação às válvulas de descarga, esse tipo de sistema proporciona maior economia de água. A característica de funcionamento que garante essa economia é devida: Escolha uma: a. ao volume do tanque de água. b. à altura do nível de água no vaso. c. à altura do sifão de água. d. à eficiência da válvula de enchimento do tanque. Resposta Segundo o teorema de Stevin, a letra A está correta, porque a pressão absoluta (ou total) num ponto de um líquido é diretamente proporcional a soma das pressões atmosféricas, o que não acontece porque o vaso está tampado, mais a pressão da coluna d’água correspondente. Ou seja: Pcoluna= µgh Portanto, a economia ocorre em função do volume de água no tanque. Por Gabriel Filizzola QUESTÃO 02 (UERJ - 2001- Adaptada) Um adestrador quer saber o peso de um elefante. Utilizando uma prensa hidráulica, consegue equilibrar o elefante sobre um pistão de 2000 cm2 de área, exercendo uma força vertical F equivalente a 200N (de cima para baixo) sobre o outro pistão da prensa, cuja área é igual a 25 cm2. Portanto, o peso do elefante é: Escolha uma: a. 80 000 N. b. 20000 N. c. 16000 N. d. 32000 N. Resposta F1 A1 = F2 A2 → F1 2000 = 200 25 → F1= 16.000N Por Gabriel Filizzola QUESTÃO 03 Algumas cafeteiras industriais possuem um tubo de vidro transparente que serve para facilitar a verificação da quantidade de café no reservatório, como mostra a figura. Observe que os pontos A e B correspondem à aberturas na máquina. Admita que a área da seção reta horizontal do reservatório seja 20 vezes maior do que a área do tubo de vidro. Sendo assim, quando a altura alcançada pelo café no tubo é x, a altura do café no interior do reservatório corresponde a: Escolha uma: a. x/2. b. x. c. x/25. d. x/10. Resposta A pressão hidrostática é fornecida por Ph = dcafégh e observe que ela não depende das dimensões do tubo e da cafeteira e, como os pontos A e B estão abertos, a pressão nos dois é a mesma e ficam na mesma altura. B. Por Gabriel Filizzola QUESTÃO 04 Determinada torneira recebe água de um reservatório, localizado acima dela, por meio de um encanamento. A água exerce sobre a torneira uma força de intensidade 100 N. A área da seção reta transversal do cano mede 5 cm2, e a pressão atmosférica local sobre a superfície livre da água é 1,0 · 105 Pa. A massa específica da água é de 1,0 · 103 kg ∕ m3, e a aceleração da gravidade local é de 10 m ∕s2. Determine a que altura da torneira está o reservatório. O encanamento de um reservatório de água, conforme a figura abaixo, conduz a água até uma torneira fechada. A água exerce sobre a torneira uma força de intensidade 80 N. A área da seção transversal do cano mede 4 cm2, e a pressão atmosférica local sobre a superfície livre da água é de 1,0 · 105 Pa. A massa específica da água é de 1,0 · 103 kg ∕ m3, e a aceleração da gravidade local é de 10 m ∕s2. Nessas condições, determine, em metros, a coluna de água. Escolha uma: a. 2 metros b. 8 metros c. 10 metros d. 5 metros Resposta Ptorneira = Págua + Patm → F/A = dgh + Patm F = 80N A = 4cm² = 4x10 -4 m² Patm = 1x10 5 Pa d = 1x10 3 Kg/m³ g = 10m/s² → 80 / 4x10-4 = (1x103) x (10) x h + 1x105 → 2x105 = 104 h + 1x105 → (2x105) – (1x105) = 104 h → h = 105 / 104 → h = 10m
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