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Lista de exercícios 2 - Física II 
01. Duas esferas uniformes, uma de chumbo e outra de alumínio, possuem a mesma massa. 
Qual é a razão entre o raio da esfera de alumínio e o raio da esfera de chumbo, sabendo 
que a densidade do alumínio é 2,70x103 kg/m3 e do chumbo é 11,3x103 kg/m3? 
02. (a) Calcule a diferença na pressão sanguínea entre os pés e o topo da cabeça de uma 
pessoa de 1,65 m de altura; (b) considere um segmento cilíndrico de um vaso sanguíneo 
de 2 cm de comprimento e 1,5 mm de diâmetro. Que força externa adicional esse vaso 
precisaria suportar nos pés em comparação a um vaso semelhante na cabeça dessa 
pessoa. Considere a densidade do sangue igual a 1,06x103 kg/m3? 
03. Um bloco de gelo flutua sobre um lago de água doce. Qual deve ser o volume mínimo do 
bloco para que uma mulher de 45 kg possa ficar em pé sobre o bloco sem molhar os pés? 
Considere a densidade do gelo g = 920 kg/m
3 e a densidade da água a = 1000 kg/m
3. 
04. Uma amostra de minério pesa 17,5 N no ar. Quando a amostra é suspensa por uma 
corda leve e totalmente imersa na água, a tensão na corda é igual a 11,20 N. Calcule o 
volume total e a densidade da amostra. 
05. Uma esfera de plástico oca é mantida submersa em um lago de água doce amarrada a 
uma corda presa no fundo do lago. O volume da esfera é igual a 0,650 m3, e a tensão na 
corda é igual a 900 N. a) Calcule a força de empuxo exercida pela água sobre a esfera; b) 
Qual é a massa da esfera? 
06. A água corre para dentro de uma fonte, enchendo todos os tubos, a uma taxa constante 
de 0,750 m3 /s. a) Com que velocidade a água jorraria de um buraco de 4,50 cm de 
diâmetro? b) Com que velocidade ela jorraria se o diâmetro do buraco fosse três vezes 
maior? 
07. Qual é a pressão manométrica necessária no tubo principal da rua para que uma 
mangueira de incêndio ligada a ele seja capaz de lançar água até uma altura de 15 m? 
(Supondo que o diâmetro do tubo principal seja muito maior do que o diâmetro da 
mangueira de incêndio). 
08. Um êmbolo com uma seção reta a é usado em uma prensa hidráulica para exercer uma 
pequena força de módulo f sobre um líquido que está em contato, através de um tubo 
de ligação, com um êmbolo maior de seção reta A. (a) Qual é o módulo F da força que 
deve ser aplicada ao êmbolo maior para que o sistema fique em equilíbrio? (b) Se os 
diâmetros dos êmbolos são 3,8 cm e 53 cm, qual é o módulo da força que deve ser 
aplicada ao êmbolo menor para equilibrar uma força de 20 kN aplicada ao êmbolo 
maior? 
 
09. Na figura, uma mola de constante elástica 3 x 104 N/m liga uma viga rígida ao i êmbolo 
de saída de um macaco hidráulico. Um recipiente vazio de massa desprezível está sobre 
o êmbolo de entrada. O êmbolo de entrada tem uma área Ae e o êmbolo de saída tem 
uma área 18Ae. Inicialmente a mola está relaxada. Quantos quilogramas de areia devem 
ser despejados (lentamente) no recipiente para que a mola sofra uma compressão de 5 
cm 
 
10. Na figura, um cubo de aresta L = 0,6 m e 450 kg d massa é suspenso por uma corda em 
um tanque aberto que contém um líquido de massa específica 1030 kg/m3. (a) 
Determine o módulo da força total exercida sobre a face superior do cubo pelo líquido e 
pela atmosfera, supondo que a pressão atmosférica é de 1,0 atm. (b) Determine o 
módulo da força total exercida sobre a face inferior do cubo; (c) Determine a tensã0 da 
corda; (d) calcule o módulo da força de empuxo a que o cubo está submetido usando o 
princípio Arquimedes. 
 
 
 
11. Uma âncora de ferro de massa específica 7870 kg/m3 parece ser 200 N mais leve na água 
que no ar. (a) qual é o volume da âncora? (b) Quanto ela pesa no ar? 
12. Um bloco de madeira flutua em água doce com dois terço do volume V submersos, e em 
óleo com 0,90V submersos. Determine a massa específica (a) da madeira; (b) do óleo. 
13. Uma mangueira de jardim com diâmetro interno de 1,9 cm está ligada a uma borrifador 
(estacionário) que consiste apenas em um recipiente com 24 furos de 0,13 cm de 
diâmetro. Se a água circula na mangueira com uma velocidade de 0,91 m/s, com que 
velocidade deixa os furos do borrifador? 
14. Dois riachos se unem para formar um rio. Um dos riachos tem uma largura d 8,5 m, uma 
profundidade de 3,4 m e a velocidade da água é 2,3 m/s. O outro riacho tem 6,8 m de 
largura, 3,2 m de profundidade e a velocidade da água é 2,6 m/s. Se o rio tem uma 
largura de 10,5 m e a velocidade da água é 2,9 m/s, qual é a profundidade do rio? 
 
15. A água de um porão inundado é bombeada com uma velocidade de 5 m/s através de 
uma mangueira com 1 cm de raio. A mangueira passa por uma janela 3 m acima do nível 
da água. Qual é a potência da bomba? 
16. A água que sai de um cano de 1,9 cm (diâmetro interno) passa por três canos de 1,3 cm. 
(a) Se as vazões nos três canos menores são 26, 19 e 11 L/min, qual é a vazão no tubo de 
1,9 cm? (b) Qual é a razão entre a velocidade da água no cano de 1,9 cm e a velocidade 
no cano em que a vazão é 26 L/min? 
17. A água se move com uma velocidade de 5 m/s em um cano com uma seção reta de 4 
cm2. A água desce gradualmente 10 m enquanto a seção reta aumenta para 8 cm2. (a) 
Qual é a velocidade da água depois da descida? (b) Se a pressão antes da descida é 
1,5x105 Pa, qual é a pressão depois da descida? 
18. Um cano com um diâmetro interno de 2,5 cm transporta água para o porão de uma casa 
a uma velocidade de 0,90 m/s com uma pressão de 170 kPa. Se o cano se estreita para 
1,2 cm e sobe para o segundo piso, 7,6 m acima do ponto de entrada, quais são (a) a 
velocidade e (b) a pressão da água no segundo piso? 
19. Qual o trabalho realizado pela pressão para fazer passar 1,4 m3 de água por um cano 
com um diâmetro interno de 13 mm se a diferença de pressão entre as extremidades do 
cano é 1,0 atm? 
20. Na figura, água doce atravessa um cano horizontal e sai para a atmosfera com uma 
velocidade v1 = 15 m/s. Os diâmetros dos segmentos esquerdo e direito do cano são 5,0 
cm e 3,0 cm. (a) Que volume de água escoa para a atmosfera em um período de 10 min? 
Quais são (b) a velocidade v2 e (c) a pressão manométrica no segmento esquerdo do 
tubo? 
 
21. A figura mostra um jorro d’água saindo por um furo a uma distância h = 10 cm da 
superfície de um tanque que contém H = 40 cm de água. (a) A que distância x a água 
atinge o solo? (b) A que profundidade deve ser feito um segundo furo para maximizar o 
valor de x?