LISTA DE EXERCICIOS FISICA II

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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE - EEIMVR - VCE 
LISTA DE FÍSICA III - VERÃO 2015 - PROF. DILSON 
 
1- Qual seria a altura da atmosfera se a densidade do ar 
(a) fosse constante e (b) diminuísse linearmente a zero 
com altitude? Suponha que a densidade ao nível do 
mar é 1,3 kg/m3. 
2- Um tubo em U contém mercúrio. Despejando água 
no ramo da direita até alcançar 13,6 m acima do 
mercúrio, de quanto subirá este, no outro ramo, em 
relação ao seu nível inicial? 
3- Na figura, um cubo de lado L=0,600 m e 450 kg de 
massa é suspenso por uma corda em um tanque aberto 
preenchido com um líquido de densidade 1030 kg/m3. 
Encontre (a) a força total para baixo sobre o topo do 
cubo exercida pelo líquido e pela atmosfera, supondo 
que a pressão atmosférica é de 1,00 atm, (b) o módulo 
da força total para cima que atua no fundo do cubo, e 
(c) a tensão na corda. (d) Calcule o módulo do empuxo 
usando o princípio de Arquimedes. Que relação existe 
entre todas essas grandezas? 
 
4- Na lenda contada sobre a descoberta de Ar- 
quimedes, ele teria sido instado pelo rei a responder se 
a coroa real era feita de ouro puro ou não. Para 
resolver o problema, Arquimedes teria pesado a coroa 
no ar e depois mergulhada na água, como está ilustrado 
na figura da coluna ao lado. Suponha que as medidas 
de Arquimedes tenham sido de 7,84 N no ar e 6,84 N 
na água. (a) Com estes valores, o que Arquimedes 
responderia ao rei? Porquê? (b) Caso a coroa, com o 
mesmo peso medido no ar do caso anterior, fosse ouro 
puro quanto deveria medir Arquimedes ao mergulhá-la 
na água? 
 
5- A mola de um dispositivo amortecedor, mostrada na 
figura abaixo, possui uma constante elástica igual a 
1250 N/m e o pistão tem um diâmetro de 1,20 cm. Se 
este dispositivo é mergulhado em um lago e o pistão 
afunda 0,75 cm, qual terá sido a profundidade em que 
o dispositivo foi colocado? 
 
6- A seringa mostrada na figura contém um volume V 
de um líquido de densidade ρ. As áreas transversais do 
cilindro da seringa e do bico de saída são A e S 
respectivamente. Uma força constante é aplicada 
perpendicularmente ao lado esquerdo da seringa e após 
um tempo t todo o líquido é expelido da mesma. Qual 
foi o trabalho total realizado para esvaziar a seringa? 
(OBS: Calcule primeiramente a força aplicada. 
Expresse seus resultados usando dados do problema.) 
 
7- Um sifão é um tubo usado para transferir líquidos de 
um recipiente para outro. O recipiente (muito grande) e 
o tubo ABC (de 20 cm
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 de área) estão inicialmente 
cheios de um líquido de densidade 1000 kg/m
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 e 
viscosidade desprezível. As distâncias mostradas na 
figura são h1 = 25 cm, d = 12 cm e h2 = 40 cm. 
Inicialmente, uma rolha localizada no ponto C impede 
a saída do líquido. (a) Determine o módulo da força 
exercida sobre a rolha, considere a massa da rolha 
desprezível. (b) Como mudaria a resposta do item (a) 
se no tubo ABC existe um líquido de densidade 500 
kg/m3. (c) Na situação do item (a), qual será a 
velocidade do líquido no ponto C uma vez retirada a 
rolha? 
 
9- Uma pequena usina hidroelétrica nas montanhas 
usa água de um reservatório colocado numa altura 
superior a da usina, trazendo-a através de tubulações 
circulares. Os tubos que chegam à represa têm 100 cm 
de diâmetro e estão 50 m abaixo da superfície da água 
represada. A água cai por 200 m através da tubulação 
antes de fluir na turbina que começa num bocal de 50 
cm de diâmetro (ver figura). Pede-se: (a) A velocidade 
de água quando chega à turbina; (b) De quanto a 
pressão na entrada da tubulação da represa difere da 
pressão hidrostática no mesmo ponto (ponto 2). 
 
 
10- No sistema da figura, a porção AC contém 
mercúrio, BC contém óleo e o tanque aberto contém 
água. As alturas indicadas são h0=10 cm, h1=5 cm, 
h2=20 cm e as densidades relativas à da água são 13,6 
(mercúrio) e 0,8 (óleo). Determine a pressão pA no 
ponto A (em atm). 
 
11- Dois grandes tanques abertos A e F contêm o 
mesmo líquido. Um tubo horizontal BCD, que tem 
uma constrição C e é aberto ao ar no ponto D, sai da 
base do tanque A, e um tubo vertical E parte da 
constrição C e mergulha no líquido do tanque F. 
Suponha um escoamento com linhas de corrente (fluxo 
laminar) e despreze a viscosidade. Sabendo que a área 
da seção reta da constrição C é a metade da área em D 
e que D está a uma distância h1 abaixo do nível do 
líquido no tanque A, até que altura h2 o líquido subirá 
no tubo E? Expresse sua resposta em termos de h1.