exercício física 2

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1) Os cientistas encontraram indícios de que Marte pode ter tido outrora um oceano
com 0,500 km de profundidade. A aceleração da gravidade em Marte é 3,71 m/s2,
(a) Qual seria a pressão manométrica no fundo desse oceano, 
supondo que ele fosse de água doce? (b) A que profundidade você precisaria descer nos
oceanos da Terra para ser submetido à mesma pressão manométrica
R: a) P=p.g.h =>1000.3,71.500=1855000 Pa. ou P=p.g.h=>1x10^3.3,71.5x10^2= 1,86x10^6
b) P=p.g.h => 1855000=1000.10.h => h=1855000/10000=186m ou P=p.g.h => 1,86=10^6.1x10^3.h => h= 1,86x10^6/1x10^3 = 186m
2) calcule a diferença na pressão sanguínea entre os pés e o topo da cabeça de
	uma pessoa de 1,65m de altura. b) considere um segmento cilíndrico de um
	vaso sanguíneo de 2,0 cm de comprimento e 1,50 mm de diâmetro. Que força
	externa adicional esse vaso precisaria suportar nos pés em comparação a um vaso
	semelhante na cabeça dessa pessoa?
R: Msangue=1,06g/cm3 = 1,06x10^3kg/m3
a) AP=Ms*g*H= 1,67x10^3 * 9,81 * 1,65= 1,71x10^4Pa Área Tcilindro
b)P=F/A, F=P*A, F= 9,77x10^-5 * 1,71,10^4, F= 1,67N A= 2pi*r*(h+r)
A=2pi*0,75x10^-3*(2x10^-2*0,75x10^-3)
A=9,77x10^-5 m2
3)Um barril contém uma camada de óleo de 0,120m flutuando sobre a água com uma 
profundidade igual a 0,250m. A densidade do óleo é igual a 600kg/m3.
(a) Qual é a pressão manométrica na interface entre o óleo e a água?
(b) Qual é a pressão manométrica no fundo do barril? 
R: a)p1 = (h1).(d1).g , p1 = (0,120).(600).(10) , p1 = 720 Pa
p2 = p1 + (h2).(d2).g , p2 = 720 + (0,250).(1000).(10), p2 = 3220 Pa
4)Um vaso comunicante em forma de U possui duas colunas da mesma altura h=30 cm,
	preenchidas com 2016-12-24T11:47:36-02:00
água até a metade. Em seguida, adiciona-se óleo de massa específica
	igual a 0,70 g/cm³ a uma das colunas até a coluna estar totalmente preenchida.
	 a) calcule o comprimento da coluna de óleo.2016-12-24T11:47:36-02:00
R= Patm+Ma.g.2x=Patm+Mo.g.(15+x)
Ma.2x=Mo.(15+x)
2x=10,5+0,7x, = 1,3x=10,5, x=8cm logo C=15+8, =23cm.
5) A diferença de pressão máxima que o pulmão de um ser humano pode gerar por inspiração
	é em torno de 0,1.10 Pa ou 0,1 atm. Assiim, mesmo com a ajuda de um snorkel(respiraduro),
	um mergulhador não pode ultrapassar uma profundidade máxima, já que a pressão sobre
	os pulmões aumenta a medida que ele mergulha mais fundo, impedindo-os de inflarem
	. Considerando a densidade da agua p=10³ kg/m³ e a aceleração da gravidade g=10m/s²
	, a profundidade máxima estimada, representada por h, a que uma pessoa pode mergulha
	r respirando com a ajuda de um snorkel é igual a
R=∆P = d.g.h logo:
h = 1.10³.10 / 0,1.10^5
h = 1 m ou 1x10º m
6) A aparelhagem mostrada na figura abaixo é utilizada para calcular a densidade do petróleo.
	Ela é composta de um tubo em forma de U com água e petróleo.  Dados: considere a
	densidade da água igual a 1.000 kg/m³ Considere h = 4 cm e d = 5 cm. 
	Pode-se afirmar que o valor da densidade do petróleo em kg/m3, vale
R= dgh=dgh
10^3.10.4=d.10.5 , =40000=50d, d= 40000/50, d= 800kg/m3
8)Uma pessoa, com o objetivo de medir a pressão interna de um botijão de gás
	contendo butano, conecta à válvula do botijão um manômetro em forma de U,
	contendo mercúrio. Ao abrir o registro R, a pressão do gás provoca um 
	desnível de mercúrio no tubo, como ilustrado na figura.
Considere a pressão atmosférica dada por 10¦ Pa, o desnível h = 104 cm de Hg
	e a secção do tubo 2 cm². 
Adotando a massa específica do mercúrio igual a 13,6 g/cm³ e g = 10 m/s², calcule 
a) a pressão do gás, em pascal. 
b) a força que o gás aplica na superfície do mercúrio em A
R=a) Pressão no ponto A é a mesma que no ponto no ponto indicado no tubo B há 1,04 (m) 
	de profundidade 
Pa = Patm + d.g.h
Pa = 10^5 + 13,6x10^3 x 10 x 1,04
Pa = 2,4 x 10^5 (N/m²) ou (Pa)
b) a pressão no ponto A é F = P x A
sabemos que P = 2,4 x 10^5 (Pa) e também temos que a área é igual a 2 (cm²)
agora vamos passar a área para (m²) → 2 x 10^-4 (m²)]
F = 2,4 x 10^5 x 2 x 10^-4, F = 48 N
9)um adestrador quer saber o peso do elefante, utilizando uma prensa
hidraulica,consegue equilibrar o elefante sobre um pistão de 2000cm2 de
área, exercendo uma força vertical F equivalente a 200 N, de cima para baixo
sobre o outro pistão da prensa, cuja a área é igual a 25cm2. O peso do elevante vale?? 
R=Pela lei de Pascal, temos
F1/A1 = F2/A2 
P/2000=200/25
25P=2000x200
25 P = 400000
P = 40000/25
P = 16000 N 
Se for a Força Peso é esta aí, mas se Peso está no sentido de Massa, temos:
P = m.g (onde g = 10m/s²)
16000 = m . 10
m = 16000/10
m = 1600 Kg ou 1,6x10^4
10)O elevador hidráulico de um posto de automóveis é acionado através de um
cilindro de área 3.10^-5 m^2. O automóvel a ser elevado tem um peso de 3.10^4 N
e está sobre o êmbolo de área 6.10^-3 m^2, Sendo g= 10 m?s^2, determine
a intensidade mínima da força que deve ser aplicada para elevar o automóvel.
R= Pcil=Pemb, Fcil/Acil=Femb/Aemb, = Fcil/3.10^-5=3.10^4/6.10^2, Fcil=9.10^-1/6.10^-3
Fcil= 1,5x10^2N
11)Um bloco de madeira cúbico com aresta de 10,0 cm flutua sobre uma interface entre uma
camada de água e uma camada de óleo, com sua base situada a 1,50 cm abaixo da 
superfície livre do óleo. A densidade do óleo é igual a 790 kg/m³. 
(a) Qual é a pressão manométrica na face superior do bloco? 
(b) Qual é a pressão manométrica na face inferior do bloco? 
(c) Qual é a massa e a densidade do bloco? 
R= pressão manométrica na face superior do bloco ps = ρ(óleo)*g.h(óleo) + pa 
→ (ps - pa) = 790*9,81*0,015 = 116,2485 Pa 
pressão manométrica na face inferior do bloco pi = ps + m(madeira).g/S(madeira) + pa 
pressão manométrica na face inferior do bloco pi = ρ(óleo)*g.h'(óleo) + ρ(água)*g.h(água) + pa 
pi - pa = 790*9,81*0.1 + 1000*9,81*0,015 = 922,14 Pa
m(madeira).g/S(madeira) = 922,14 - 116,2485 = 805,8915 Pa
m(madeira) = 805,8915*0,1^2/9,81 = 0,8215 kg
ρ(madeira) = 0,8215/0,1^3 = 821,5 kg/m³
12)Uma rocha é suspensa por uma corda leve. Quando a rocha está no ar, a tensão 
na corda é 39,2 N. Quando a rocha está totalmente imersa na água, a tensão é 
28,4 N. Quando a rocha está totalmente imersa em um líquido desconhecido, a 
tensão é 18,6 N. Qual é a densidade do líquido desconhecido? 
R=E = V x d ...(1)
empuxo na agua ...E = 39,2 - 28,4 ......E = 10,8 N 
empuxo no "líquido desconhecido" .E' = 39,2 - 18,6 ......E = 20,6 N
d'/d = E'/E ...
substituindo por E e E' calculado acima..tem-se..
d' = 20,6 / 10,8 
d' = 1,907 g/cm³