(20170418150048)Exercício 6 Mecânica dos Fluidos

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Exercícios 6 – Flutuação e Empuxo 
1. Um bloco cúbico de madeira com peso específico γ = 6500N/m³,com 20 cm de aresta, flutua na água (ρH2O = 
1000kg/m³). Determine a altura do cubo que permanece dentro da água. 
2. Um bloco pesa 50N no ar e 40N na água. Determine a massa específica do material do bloco. Dados: ρH2O = 
1000kg/m³ e g =10m/s². 
3. Um corpo com volume de 2,0m³ e massa 3000kg encontra-se totalmente imerso na água, cuja massa 
específica é (ρH2O =1000kg/m³). Determine a força de empuxo sobre o corpo. 
4. Um recipiente contendo água se encontra em equilíbrio sobre uma balança, como indica a figura 1. Uma 
pessoa põe uma de suas mãos dentro do recipiente, afundando-a inteiramente até o início do punho, como 
ilustra a figura 2. Com a mão mantida em repouso, e após restabelecido o equilíbrio hidrostático, verifica-se 
que a medida da balança sofreu um acréscimo de 4,5 N em relação à medida anterior. Calcule o volume da 
mão em cm3. 
 
 
5. O empuxo é um fenômeno bastante familiar. Um exemplo é a facilidade relativa com que você pode se 
levantar de dentro de uma piscina em comparação com tentar se levantar de fora da água, ou seja, no ar. 
De acordo com o princípio de Arquimedes, que define empuxo, marque a proposição correta: 
a) Quando um corpo flutua na água, o empuxo recebido pelo corpo é menor que o peso do corpo. 
b) O princípio de Arquimedes somente é válido para corpos mergulhados em líquidos e não pode ser 
aplicado para gases. 
c) Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre uma força vertical para cima e igual em 
módulo ao peso do fluido deslocado. 
d) Se um corpo afunda na água com velocidade constante, o empuxo sobre ele é nulo. 
e) Dois objetos de mesmo volume, quando imersos em líquidos de densidades diferentes, sofrem empuxos 
iguais. 
 
6. Ao chocar-se com uma pedra, uma grande quantidade de água entrou no barco pelo buraco feito no casco, 
tornando o seu peso muito grande. 
 
A partir do descrito, podemos afirmar que: 
a) a densidade média do barco diminuiu, tornando inevitável seu naufrágio. 
b) a força de empuxo sobre o barco não variou com a entrada de água. 
c) o navio afundaria em qualquer situação de navegação, visto ser feito de ferro que é mais denso do que a 
água. 
d) antes da entrada de água pelo casco, o barco flutuava porque seu peso era menor do que a força de 
empuxo exercido sobre ele pela água do rio. 
e) o navio, antes do naufrágio tinha sua densidade média menor do que a da água do rio. 
 
7. Um densímetro é um dispositivo que permite medir a massa específica ou densidade de fluidos. Um 
densímetro muito simples, para avaliar massas específicas, pode ser feito com um canudinho (D) de massa 
desprezível e um contrapeso (C) colado na base do mesmo. As figuras a seguir representam o efeito no 
densímetro (D), em equilíbrio, mergulhado em dois fluidos diferentes, Fluido 1 e Fluido 2 
 
A partir da figura, é correto afirmar que 
a) o peso do densímetro no Fluido 1 é maior do que no Fluido 2. 
b) no Fluido 2, o densímetro recebe um empuxo maior do que no Fluido 1. 
c) o densímetro afunda mais no Fluido 2 porque a massa específica deste fluido é maior. 
d) o empuxo sobre o densímetro é o mesmo no Fluido 1 e no Fluido 2. 
e) o Fluido 1 é mais denso do que o Fluido 2. 
 
8. Dois líquidos não miscíveis, A e B, com massas específicas ρA e ρB , respectivamente, são colocados em um 
recipiente junto com uma esfera cuja massa específica é ρ. Se ρA < ρ < ρB, indique qual das figuras apresenta 
a disposição correta dos líquidos e da esfera no recipiente. 
 
9. Ana lança três caixas – I, II e III -, de mesma massa, dentro de um poço com água. Elas ficam em equilíbrio 
nas posições indicadas nesta figura: 
 
Sejam E(I), E(II) e E(III) os módulos dos empuxos sobre, respectivamente, as caixas I, II e III. 
Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que 
a) E(I) > E(II) > E(III). 
b) E(I) < E(II) = E(III). 
c) E(I) = E(II) = E(III). 
d) E(I) > E(II) = E(III). 
 
 
10. Uma garota de 24 kg vê um vendedor de bexigas infladas com gás hélio e pede à mãe 10 delas. 
A mãe compra apenas uma, alegando que, se lhe desse todas, a menina seria erguida do solo por elas. 
Inconformada com a justificativa, a menina queixa-se à sua irmã, que no momento estudava empuxo, 
perguntando-lhe qual seria o número máximo daquelas bexigas que ela poderia segurar no solo. 
Considerando o volume médio de cada bexiga, 2 litros, estime o número mínimo de bexigas necessário para 
levantar a garota. Em seus cálculos, considere a massa específica do ar igual a 1,2 kg/m3, 1 litro = 10-3 m3, 
g=10m/s2 e despreze as massas do gás e das bexigas.