Lista 6 - Física II

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 Universidade do Estado do Rio de Janeiro
 Campus Regional de Resende
 Faculdade de Tecnologia
 Departamento de Matemática Física e Computação
 Prof. Angelo Cerqueira
Física II
Lista de exercícios 6 – Fluidos
1) Encontre o aumento de pressão de um fluido em uma seringa quando uma enfermeira aplica 
uma força de 42N ao êmbolo da seringa, de raio 1,1cm. Resp.: 1,1×105 Pa
2) A janela de um escritório tem dimensões de 3,4m por 2,1m. Como resultado de uma 
tempestade, a pressão do ar do lado de fora cai para 0,96atm, mas a pressão de dentro 
permanece 1,0atm. Qual o valor da força que puxa a janela para fora? Resp.: 2,9×104 N
3) A figura abaixo apresenta o diagrama de fase do carbono, mostrando as faixas de 
temperatura e pressão em que o carbono se cristaliza em diamante ou grafite. Qual seria a 
profundidade mínima para a formação do diamante, se a temperatura local for 1000°C e as 
rochas abaixo da superfície tiverem densidade de 3,1 g /cm3 ? Considere que, como no 
fluido, a pressão se deve ao peso do material depositado acima. Resp.: 1,3×105 m
4) Um barril cilíndrico possui um tubo fino fixo em seu topo, como mostrado com dimensões 
na figura. O conjunto é cheio de água até o topo do tubo. Calcule a razão entre a força 
hidrostática exercida no fundo do barril e o peso da água. Por que esta razão não é igual a 
um? (Ignore a presença da atmosfera.) Resp.: F/p=2.
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5) Um pistão de área menor a é usado em uma prensa hidráulica, para exercer uma pequena 
força f no líquido confinado. Um tubo o conecta a um pistão de área A . (a) Que força F o 
pistão maior sustentará? (b) Se o pistão pequeno tem diâmetro de 3,80cm e o grande 
53,0cm, que peso no pequeno sustentará 20KN no maior? Resp.:(a)F=Af/a; (b)103N.
6) Um objeto cúbico, de dimensões L=0,60m de lado e massa de 450Kg, é suspenso por um fio 
em um tanque aberto com líquido de densidade =1030Kg /m3 . (a) Encontre a força 
total para baixo, exercida pelo líquido e pela atmosfera sobre o objeto. (b) Encontre a força 
total para cima na base do objeto. (c ) Encontre a tensão no fio. (d) Calcule o empuxo sobre 
o objeto, usando o princípio de Arquimedes. Qual a relação existente entre todas essas 
quantidades? Resp.:(a) 3,75×104 N ;(b) 3,96×104 N ;(c)2180N; (d)2180N, T+Fe=mg.
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7) Uma fundidora de ferro, contendo um certo número de cavidades, pesa 6000N no ar e 
4000N na água. Qual é o volume das cavidades da fundidora? A densidade do ferro é 
7,87 g /cm3 . Resp.: 0,126m3.
8) Três crianças, cada uma pesando 356N, constroem uma jangada amarrando troncos de 
0,30m de diâmetro e 1,80m de comprimento. Quantos troncos serão necessários para que a 
jangada as sustente? Assuma a densidade da madeira igual a 800Kg /m3 . Resp.: 5.
9) A figura mostra o encontro de dois córregos para formar um rio. Um córrego tem largura de 
8,2m, profundidade de 3,4m, e velocidade da correnteza de 2,3m/s. O outro tem 6,8m de 
largura, 3,2m de profundidade e flui a 2,6m/s. A largura do rio é de 10,5m e flui a 2,9m/s. 
Qual é a sua profundidade? Resp.: 4,0m.
10) A profundidade da água doce em repouso atrás de um dique é de 15m. Um tubo horizontal 
de 4,0cm de diâmetro passa através do dique 6,0m abaixo da superfície da água. Uma rolha 
fecha a abertura do tubo. (a) Enconte a força de atrito entre a rolha e as paredes do tubo. (b) 
A rolha é removida. Que volume de água flui através do tubo em 3,0h? Resp.:(a)74N; 
(b) 1,5×102 m3 .
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11) Um tanque é cheio de água a uma altura H. Um buraco é aberto em uma das paredes, a uma 
profundidade h abaixo da superfície da água. (a) Mostre que a distância x entre a parte de 
baixo da parede e o ponto onde o jato atinge o chão é dado por x=2hH−h . (b) 
Poder-se-ia abrir um buraco a outra profundidade, de forma a produzir um jato de mesmo 
alcance? Se a resposta for afirmativa, a que profundidade? (c ) A que profundidade deve ser 
aberto um buraco para que o alcance x do jato seja máximo?
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