Exercícios Aula 1 e 2 GABARITO

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Física 2 - Gabarito Aula 1 e 2: 
 
Resposta da questão 1: 
 [A] 
 
[II] Falsa. Como o balão está em contato com o fundo temos 
a força normal também. 
[V] Falsa. Tendo o balão 
1,5L,
 ele fica com uma densidade 
maior que o óleo e, portanto, permanece no fundo do 
recipiente. 
 
Resposta da questão 2: 
 [B] 
 
A densidade é dada pela razão entre a massa e o volume 
ocupado por essa massa, portanto: 
m
d
V

 
 
Das essências 1 e 2, foram informados apenas os volumes e 
as densidades. Assim, podemos ter a massa de cada 
essência, explicitando-a a partir da equação anterior. 
3 3
1 1 1 1
3 3
2 2 2 2
m d V m 3 g cm 3V cm
m d V m 2 g cm 3V cm
    
    
 
 
Logo, a densidade da mistura, será: 
 
 
3 3 3 3
1 2
3
tot
3 3 3
3
3
3
m m 3 g cm 3V cm 2 g cm 3V cm
d d
V 3V 3V cm
3 g cm 2 g cm 3V cm 5 g cm
d d d 2,5 g cm
26V cm
   
   

 
    
 
 
Resposta da questão 3: 
 
3
3 3 3
6 3
8
11 2
3 11 2 8
3
3 11 8
10 [kg]
1,06 g cm d 1,06 d 1,06 10 kg / m
10 [m ]
S 160.000 km S 160.000.000 m S 1,6 10 m
A 3,75 10 m
m m [kg]
d d m d A S m 1,06 10 3,75 10 [m ] 1,6 10 [m]
V A S [m ]
m 1,06 10 3,75 10 1,6 10
d
[k
Δ Δ Δ
Δ
Δ




     
     
 
             

     

7g] m 10,81 10 6,36 kg
P m g P 63,6 N
   
   
 
 
Observação: Olhando para a densidade do sangue, 
conseguimos perceber que é bem próxima da água, ou seja, 
para cada 
1L
 de sangue, a massa equivalente é 
1,06 kg,
 
dessa forma, se dividirmos o 
6,36
 por 
1,06
 acharemos 
6 L
 
de sangue. Que é um valor plausível de sangue para uma 
pessoa. 
 
Resposta da questão 4: 
 [A] 
 
A intensidade da força de empuxo é igual ao peso de líquido 
deslocado. Portanto, o empuxo é proporcional à densidade 
do líquido, ao volume de líquido deslocado e à aceleração 
gravitacional do local do experimento. Então apenas a 
afirmativa [I] está correta. 
 
Resposta da questão 5: 
 [D] 
 
O empuxo é a diferença entre o peso e o peso aparente 
quando o corpo está totalmente ou parcialmente 
mergulhado, ou seja, de acordo com Arquimedes, é o peso 
de fluido deslocado pelo corpo. 
ap
ap 3
2
3 3 3
P P 50 N 40 N
E P P V g
V g 1 1m
10 cm 10 m / s
2 100 cm
2 10 kg / m 2 g / cm
μ μ μ
μ
 
      
 
  
 
   
 
 
Resposta da questão 6: 
 [C] 
 
[I] Correta. Ao nível do mar, h = 0 e para esse valor, o gráfico 
mostra 
A Bp p .
 
[II] Correta. A pressão de uma coluna líquida é dada pela 
expressão 
p d g h.
 Se a reta B é mais inclinada que a 
reta C, A possui maior coeficiente angular (d g). Assim: 
B C B Cd g d g d d .  
 
[III] Incorreta. O empuxo é dado por: 
líqE d g V.
 Se 
A Bd d
 (A e B tem mesma declividade), sobre um mesmo 
corpo o empuxo é o mesmo. 
 
Resposta da questão 7: 
 [E] 
 
A figura abaixo representa as forças que atuam na bola de 
isopor imersa totalmente em água presa por uma corda. 
 
 
 
O equilíbrio está representado pelas forças de empuxo 
E,
 
peso 
P
 e tração 
T.
 
T P E 
 (1) 
 
Sabendo que o empuxo é igual ao peso de líquido deslocado 
pelo corpo: 
líquido corpoE V gρ  
 (2) 
 
Usando o peso: 
corpo corpoP m g V gρ    
 (3) 
 
Substituindo as equações (2) e (3) na equação (1) e Isolando 
a tração, ficamos com: 
 
líquido corpo
líquido corpo
T V g V g
T V g
ρ ρ
ρ ρ
     
   
 
 
Substituindo os dados no Sistema Internacional de 
Unidades: 
 
 
3
3 3 3 2
3
1m
T 1000 kg / m 20 kg / m 100 cm 10 m / s
100 cm
T 0,98 N
    

 
 
Resposta da questão 8: 
 [A] 
 
Dados: 
3d 0,8 g/cm 0,8 kg/L; m 80 kg.  
 
 
Calculando o volume ocupado por 80 kg de óleo: 
m m 80
d V V 100 L.
V d 0,8
     
 
 
Como o volume de cada recipiente é 
1 L,
 podem ser 
enchidos 
100
 recipientes. 
 
Resposta da questão 9: 
 [B] 
 
 
 
A B
a a g g
a a g g
a
a
g a
P P
g h g h
h h
1 h 0,75 10
h 7,5 cm
h h h h 10 7,5 h 2,5 cm
ρ ρ
ρ ρ
Δ Δ Δ

    
  
  

      
 
 
Resposta da questão 10: 
 [B] 
 
1 1 1 1
2 2 2 2
2 2 2 1
F m g 2 10 2
P P P P
A A 5 10 5
F m g 2 10 1
P P P P
A A 20 10 10
1 2
4 P 4 4 P 4 P P
10 5
 
      

 
      

        
 
 
Resposta da questão 11: 
 [A] 
 
A pressão média (pm) é a razão entre o módulo da força 
normal aplicada sobre uma superfície e a área (A) dessa 
superfície: 
 
normal
m
F
p .
A

 
De acordo com essa expressão, para prevenir a 
compactação, deve-se diminuir a pressão sobre o solo: ou se 
trabalha com tratores de menor peso, ou aumenta-se a área 
de contato dos pneus com o solo, usando pneus mais largos. 
 
Resposta da questão 12: 
 [A] 
 
Em grandes altitudes o ar é mais rarefeito, tornando-se mais 
difícil a captação de oxigênio pelo organismo. Para se 
adaptar a essa baixa pressão atmosférica o corpo se 
autorregula, aumentando a frequência respiratória. Isso 
acarreta sintomas como dores de cabeça, náuseas, lentidão 
de raciocínio, dores musculares, fadiga e taquicardia. 
 
Resposta da questão 13: 
 [C] 
 
Dados: 
3 32m 48 g 48 10 kg; g 10 m/s ; d 4 mm 4 10 m; 3.π        
 
 
Na situação proposta, a força de pressão exercida pelos 
gases equilibra a força peso do tubo cilíndrico e a força 
exercida pela pressão atmosférica sobre ele. Assim: 
 
gas atm gas atm gas atm2
3
5 5 5 5 2
gas 2
3
gas
m gP
F P F p p p p 
A d
4
48 10 10 4
 p 1 10 0,4 10 1 10 1,4 10 N/m 
3 4 10
p 1,4 atm.
π


        
  
         
 

 
 
Resposta da questão 14: 
 [E] 
 
A pressão é a razão entre a intensidade da força normal 
aplicada à superfície e a área de aplicação. Por isso, quanto 
maior é a área, menor é a pressão exercida. 
 
Resposta da questão 15: 
 Dados: m = 942 kg; 
1D 20cm 2 10 m;  
 g = 10 m/s2. 
 
Se há equilíbrio, a intensidade da força normal aplicada ao 
cilindro tem a mesma intensidade do peso. Assim: 
5 2
2 2
m gP 4 942 10
p p 3 10 N/m .
A D 3,14 4 10
4
π 
 
     
 
 
 
Resposta da questão 16: 
 [D] 
 
O ato de sugar implica em aumentar o volume dos pulmões 
e, consequentemente, diminuir a pressão interna da boca e 
do canudinho, tornando-a menor que a pressão atmosférica 
local na superfície livre do líquido. Essa diferença de pressão 
provoca uma força que empurra o líquido para cima, na 
tendência de um novo equilíbrio de pressões. 
 
Resposta da questão 17: 
 [D] 
 
A pressão (p) exercida no pavimento é máxima quando o 
veículo desloca-se em trajetória horizontal, tendo a normal a 
mesma intensidade do peso. 
6
4
m g p A 2 10 10 0,02
p m 
A g 10
m 4 10 kg.
  
    
 
 
 
Resposta da questão 18: 
 [C] 
 
Considerando a Lei de Stevin da Hidrostática, temos que a 
pressão manométrica submetida pelo mergulhador depende 
da profundidade 
h
, da massa específica do fluido 
μ
 e da 
aceleração da gravidade 
g.
 
m m m3 2
5
atm
m atm
kg m
p gh p 1000 10 1,5m p 15000Pa
m s
1,0 10 Pa
p 1,0atm 100000Pa
atm
p p p 15000 100000 115000Pa
μ      

  
    
 
 
Logo, a pressão total representa um aumento de 15% em 
relação à pressão atmosférica. 
 
Resposta da questão 19: 
 [D] 
 
Resposta da questão20: 
 [B] 
 
Dados: m = 62.823 kg; A = 105,4 m2; g = 10 m/s2. 
 
A força de sustentação (Fs) gerada nas asas, que equilibra o 
peso (P) para que o avião voe horizontalmente, é provocada 
pela diferença de pressão (p) acima e abaixo das asas. 
p = 
sF m gP 628.230
A A A 105,4
  
  p = 5.960, 4 Pa. 
 
Resposta da questão 21: 
 [B] 
 
Observe a figura. 
 
 
 
Os pontos A e B têm a mesma pressão. 
A B atm P atm ap p p .g.d p .g.hμ μ     
P a.d .hμ μ
 
3
P P.5 1000x4 800kg / mμ μ  
 
 
Resposta da questão 22: 
 [D] 
 
Dados: d = 103 kg/m3; hA = 0,4 m; hB = 1,2 m; g = 10 m/s2. 
 
Nas extremidades do sifão, na superfície livre da água, a 
pressão é igual à pressão atmosférica. Então, nos ramos da 
esquerda e da direita, temos: 
 
   A A at 3A B B A
B B at
A B
Esquerda : P d g h P
P P d g h h 10 10 1,2 0,4 
Direita : P d g h P
P P 8.000 Pa.
  
        
 
 
 
 
Resposta da questão 23: 
 A diferença de profundidade entre os pontos citados é: 
h 1.886 124 1.762 m.Δ   
 
 
Considerando que a cada 
10 m
 a pressão hidrostática 
aumenta de, aproximadamente, 
1atm,
 a diferença de 
pressão é: 
1.762
p p 176 atm.
10
Δ Δ  
 
 
Resposta da questão 24: 
 [B] 
 
Dados: m = 3 kg = 3.000 g; P= 30 N; 
IV V 2
; a = 10 cm; T = 
24 N; 
2g 10 m/s
. 
Calculando o volume do cubo: 
3 3 3 3 6 3 3 3V a 10 cm V 10 10 m V 10 m .       
 
 
A figura mostra as forças que agem no cubo, quando 
mergulhado na água do lago. 
 
 
 
Do equilíbrio, temos: 
T E P E P T 30 24 E 6 N.        
 
Da expressão do empuxo: 
3
3
água imerso água água 2
3
água
10 12
E V g 6 10 1.200 kg/m
2 10
1,2 g / cm .


         
 
 
 
Resposta da questão 25: 
 [E] 
 
Se o corpo está em repouso, o peso e o empuxo têm a 
mesma intensidade: 
cubo imerso
cubo cubo água imerso
água cubo
base imersacubo cubo
água base cubo
3
cubo
d v
P E d V g d V g 
d V
A hd d 32
 
d A H 1 40
d 0,8 g /cm .
     
   

 
 
Resposta da questão 26: 
 [B] 
 
O empuxo máximo (barca na iminência de afundar) deve 
equilibrar o peso da barca mais o peso dos N automóveis. 
auto barca ág
3 4
ág
3
N P P E N m g M g d V g 
d V M 10 100 4 10
N n 40
m 1,5 10
     
   
   
