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Exercícios de hidrostática 1. Determine a pressão hidrostática devida a uma coluna de 50 cm de água (ρágua= 1 g cm- 3); e 92cm de mercúrio (ρHg = 13,6 g cm-3). 2. Um agente anestésico tem uma densidade r = 1,86 g cm-3 e está num tubo de ensaio de volume V = 10 ml. Determine a massa do anestésico. 3. Dado um volume de 5 ml de álcool etílico (r = 0,81 g cm-3), determine o volume de água (r = 1,0 g cm-3) requerido para a massa igualar aquela do álcool etílico. 4. Determine a pressão hidrostática e a pressão total numa profundidade de 4,0 m numa piscina. (1 atm = 101325 Pa) 5. Determine a pressão requerida para elevar água ao topo de uma construção de 20 m de altura. (1 atm = 101325 Pa). 6. Um trabalho publicado em revista científica informou que todo o ouro extraído pelo homem, até os dias de hoje, seria suficiente para encher um cubo de aresta igual a 20 m. Sabendo que a massa específica do ouro é, aproximadamente, de 19,3 g/cm3, podemos concluir que a massa total de ouro extraído pelo homem, até agora, é de, aproximadamente: 7. Um corpo de massa específica 0,800 g/cm3 é colocado a 5,00m de profundidade, no interior de um líquido de massa específica 1,0 g/cm3. Abandonando-se o corpo, cujo volume é 100 cm3, sendo g = 10 m/s2, a altura máxima acima da superfície livre do líquido alcançada pelo corpo vale: 8. Esta figura representa recipientes de vidro abertos na parte superior, contendo líquidos como óleo, de densidade 0,80 g/cm3 e água, cuja densidade é 1,0 g/cm3. Distribua em ordem crescente de pressão aplicada sobre o fundo dos frascos I, II, III, IV e V. 9. Afundando 10 m na água, fica-se sob o efeito de uma pressão de 1 atm. Em um líquido com 80% da densidade da água, qual é a profundidade necessária para um corpo ficar também sob o efeito de 1 atm de pressão? 10. Uma caixa d'água com dimensões 1,2m X 0.5 m X 1 m tem peso 540 Kg. Qual será a pressão que ela exerce sobre o solo quando: (Dados: fórmula do volume da caixa: 𝑉 = 𝑎 𝑥 𝑏 𝑥 𝑐) a) Vazia b) Cheia de água (1,0 g/cm3) 11. Um tubo vertical, longo, de 30 m de comprimento, tem sua extremidade inferior conectada a uma caixa d’água com 0,20 m de cada lado e altura de 0,15 m. Desprezando-se os pesos do tubo e da caixa, ambas cheias d’água (1,0 g/cm3), calcular: a) A pressão hidrostática total sobre o fundo da caixa b) A pressão total sobre o chão em que repousa a caixa 12. Se a pressão manométrica num tanque de óleo (peso específico = 0,80 g/cm3) é de 420000 Pa (Dado: essa pressão é equivalente a 42 kg de pressão por centímetro quadrado), qual a altura da carga: a) Em metros de óleo (0,80 g/cm3) b) Em metros de água (1,0 g/cm3) c) Em milímetros de mercúrio (13,6 g cm-3) Unidades e transformações Mas porque preciso saber de unidades e, principalmente, de transformações de unidades? Cada valor numérico utilizado em matemática, física e química representa alguma coisa: Se vou a uma feira e uso dinheiro, minha unidade será o real. Se marquei encontro com alguém, minha unidade são os minutos (ou as horas se você estiver muito atrasado). Se você se pesa em uma balança, a unidade será o quilo. Cada tipo de valor precisa de uma unidade, senão não significa nada. Nesse sentido, devemos saber quais são as unidades pedidas nos exercícios e quais devemos fazer transformação. Dados: Existem unidades padrão para qualquer tipo de exercício. As unidades padrão para exercícios de densidade (𝝆 = 𝒎 𝑽 ) são: Massa: g (grama) Volume: cm³ (centímetro cúbico, que é o mesmo que mL) Densidade: g/cm³ (o grama por centímetro cúbico pode ser escrito de outra maneira: g cm-³. Nessa forma lemos grama centímetro na menos um. São duas maneiras de se escrever a mesma coisa) As unidades padrão para exercícios de pressão normal (𝒑 = 𝑭 𝑨 ou 𝒑 = 𝒎 ×𝒈 𝑨 ) são: Peso (ou força): Newtons (O Newton é o resultado da massa, em QUILOS do corpo, vezes a aceleração da gravidade). Ou seja: se a massa do corpo é dada em gramas, devemos transformar essa massa em quilos. Área: m² (calculamos a área de acordo com a fórmula dada para cada situação) Pressão: Pascal (ou Newton por metro ao quadrado, N/m²) As unidades padrão para exercícios de pressão hidrostática (𝒑 = 𝝆𝒍𝒊𝒒 × 𝒈 × 𝒉) e pressão total (𝒑 = 𝒑𝒂𝒕𝒎 + (𝝆𝒍𝒊𝒒 × 𝒈 × 𝒉)) são: Densidade: g/cm³ (gramas por centímetro cúbico) Gravidade: m/s² (metros por segundo ao quadrado) Altura: m (metros) Essa descrição de unidades mostra que, antes de se iniciar a resolução de um exercício, as unidades devem ser anotadas e verificadas, assim sabemos se elas devem ser transformadas ou não. Notação científica: A notação científica, ou potência de dez, é uma forma condensada de se escrever grandes números que apresentam muitos zeros. Dessa forma, 10² = 100 10³ = 1000 107 = 10000000 Ou então, 10-1 = 0,1 10-2 = 0,01 10-5 = 0,00001 10-10 = 0,0000000001 Outro importante ponto é a escala de transformação de unidades de massa e comprimento: 1 m = 100 cm 1 m = 1000 mm 1 g = 10-3 kg (o mesmo que 0,001 kg) 1 g = 1000 mg (10³ mg) 1 kg = 1000 g (10³ g) 1 kg = 1000000 mg (106 mg) Não deixe a dúvida para depois. O depois pode ser tarde demais. Mas claro, conto com o seu esforço! O aprendizado é uma via de duas mãos. Boa sorte!
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