Lista 02 FISICA II

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FSG CENTRO UNIVERSITÁRIO 
Disciplina: Física Aplicada II 
Lista 02 – FLUIDOS: HIDROSTÁTICA 
 
01) Com uma profundidade de 10,9 km, a 
fossa das Marianas, no oceano Pacífico, é 
o lugar mais profundo dos oceanos. Em 
1960, Donald Walsh Jacques Piccard 
chegaram à fossa das Marianas no 
batiscafo Trieste. Supondo que a água do 
mar tem uma massa específica uniforme 
de 1024 kg/m³, calcule a pressão 
hidrostática aproximada (em atmosferas) 
que o Trieste teve que suportar. (Mesmo 
um pequeno defeito na estrutura do 
Trieste teria sido desastroso.) (R: 1,08 × 
103 atm) 
02) Calcule a diferença hidrostática entre 
a pressão arterial no cérebro e no pé de 
uma pessoa com 1,83 m de altura. A 
massa específica do sangue é 1,06 × 103 
kg/m³. (R: 0,19 × 105 Pa) 
03) Alguns membros da tripulação 
tentaram escapar de um submarino 
avariado 100 m abaixo da superfície. Que 
força deve ser aplicada a uma escotilha de 
emergência, de 1,2 m por 0,60 m, para 
abri-la para fora nessa profundidade? 
Suponha que a massa específica da água 
do oceano é 1024 kg/m³ e que a pressão 
no ar no interior do submarino é 1,0 atm. 
(R: 7,23 × 105 N) 
04) Um tanque de armazenamento de 12 
m de profundidade está cheio de água. O 
topo do tanque é aberto ao ar. Qual é a 
pressão absoluta no fundo do tanque? 
Qual a pressão manométrica? Ambas as 
respostas em atm. (R: 2,16 atm; 1,16 atm) 
05) Os cientistas encontraram indícios de 
que Marte pode ter tido outrora um 
oceano com 0,5 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) 1,86 × 106 Pa; (b) 184 
m) 
06) Um barril contém uma camada de 
óleo de 0,120 m flutuando sobre a água 
com uma profundidade igual a 0,250 m. 
A massa específica do óleo é igual a 600 
kg/m³. (a) Qual é a pressão manométrica 
na interface entre o óleo e a água? (b) 
Qual a pressão manométrica no fundo do 
barril? (R: (a) 706 Pa; (b) 3,16 × 103 Pa) 
07) Um cilindro alto com uma área da 
seção reta igual a 12 cm² está 
parcialmente cheio de mercúrio; a 
superfície do mercúrio está 5,0 cm acima 
do fundo do cilindro. Despeja-se água 
lentamente sobre o mercúrio, e os dois 
fluidos não se misturam. Que volume de 
água deve ser acrescentado para dobrar a 
pressão manométrica no fundo do 
cilindro? (R: 816 cm³) 
08) Um lago no extremo norte do Yukon 
está coberto por uma camada de gelo de 
1,75 m de espessura. Calcule a pressão 
absoluta e a pressão manométrica a uma 
profundidade de 2,5 m no lago. Dados: 
gelo= 920 kg/m³ e água= 1000 kg/m³. 
(R:1,42 × 105 Pa; 4,03 × 104 Pa) 
09) Um recipiente fechado é parcialmente 
preenchido com água. Inicialmente, o ar 
acima da água é a pressão atmosférica 
(1,013 × 105 Pa), e a pressão manométrica 
no fundo da água é 2500 Pa. A seguir, 
bombeia-se mais ar para dentro, 
aumentando a pressão de ar acima da 
água em 1500 Pa. (a) Qual é a pressão 
manométrica no fundo da água? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(b) Caso se retire água por uma válvula 
no fundo do recipiente, quanto mais o 
nível de água precisa ser reduzido para 
que a pressão manométrica no fundo da 
água volte a ser a original, de 2500 Pa? A 
pressão do ar acima da água é mantida 
em 1500 Pa acima da pressão atmosférica. 
(R: (a) 4000 Pa; (b) 0,153 m) 
10) A coluna de um barômetro de 
mercúrio tem uma altura h = 740,35 mm. 
A temperatura é -5,0°C, na qual a massa 
específica do mercúrio é 1,3608 × 104 
kg/m³. A aceleração de queda livre no 
local onde se encontra o barômetro é g = 
9,7835 m/s². Qual é a pressão atmosférica 
medida pelo barômetro em Pascal e em 
torr (que é uma unidade muito usada 
para as leituras dos barômetros)?(R: 98,57 
× 103 Pa; 740,35 torr)