lista 5 fisica2

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FI´SICA II
LISTA 5
Questa˜o 1
A lua possui massa de 7,35 × 1022 kg/ e raio igual a 1740 km. Qual e´ a sua
densidade me´dia?
Questa˜o 2
Voceˆ compra uma pec¸a de metal de 0,0158 kg com dimenso˜es 5,0 mm × 15,0
mm × 30,0 mm. O vendedor diz que a pec¸a e´ de ouro. Voceˆ foi enganado?
Questa˜o 3
Qual e´ o comprimento da aresta de um cubo de platina de 40,0 kg?
Questa˜o 4
Um barril conte´m uma camada de o´leo de 0,120 m flutuando sobre a´gua com
uma profundidade de 0,250 m. Considerar a pressa˜o atmosfe´rica como sendo
igual a 1 atm e a densidade do oleo como sendo igual a 0,600 kg/m3. Responda
a) Qual e´ a pressa˜o manome´trica na interface entre o o´leo e a a´gua?
b) Qual e´ a pressa˜o absoluta na interface entre o o´leo e a a´gua?
c) Qual e´ a pressa˜o manome´trica no fundo do barril?
d) Qual e´ a pressa˜o absoluta no fundo do barril?
Questa˜o 5
Um ve´ıculo esportivo vazio pesa 16,5 kN. Cada pneu possui uma pressa˜o manome´trica
igual a 205 kPa.
a) Qual e´ area total de contato dos 4 pneus com o pavimento? (suponha que
as paredes dos pneus sejam flex´ıveis de modo que a pressa˜o exerc´ıda pelo
pneu sobre o pavimento seja igual a pressa˜o existente no interior do pneu)
b) Qual e´ a area total considerando a mesma pressa˜o manome´trica do pneu,
quando o peso total dos pasajeros e da carga for igual a 9,1 kN?
Questa˜o 6
O l´ıquido no manome´tro de tubo aberto estudado em sala de aula e´ mercu´rio,
y1 = 3, 00cm e y2 = 7, 00cm. A pressa˜o atmosfe´rica e´ de 980 milibares. Expre-
sando cada resultado em atm, Pa, N/m2, bares e milibares, responda:
a) Qual e´ a pressa˜o absoluta no fundo de tubo em forma de U?
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b) Qual e´ a pressa˜o absoluta no tubo aberto a uma profundidade de 4,0 cm
abaixo da superf´ıcie livre?
c) Qual e´ a pressa´o absoluta do ga´s no tanque?
d) Qual e´ a sua pressa˜o manome´trica do ga´s no tanque?
Questa˜o 7
Em um foguete, um tanque com tampa pressurizada conte´m 0,250 m3 de querosene
de massa igual a 205 kg. A pressa˜o na superf´ıcie superior e´ igual 2,01 × 105 Pa.
O querosene exerce uma forc¸a igual a 16,4 kN, sobre o fundo do tanque, cuja
a´rea e´ igual 0,0700 m2. Calcule a profundidade do querosene.
Questa˜o 8
O pista˜o de um elevador hidrau´lico de carros possui diaˆmetro igual a 0,30 m.
Qual e´ a pressa˜o manome´trica, em pascals, necessa´ria para elevar um carro com
massa igual a 1220 Kg? Expresse o resultado obtido, tambe´m em atmo´sferas.
Questa˜o 9
Um bloco de gelo flutua sobre um lago de a´gua doce. Qual deve ser o volume
mı´nimo do bloco para que a patinadora Tereshkatrovnatrotenkashka
Ploternovenkaplatisenka da Silva, de 45,0 kg de massa, possa ficar em pe´ sobre
o bloco sem molhar os pe´s?
Questa˜o 10
Uma amostra de mine´rio pesa 17,50 N no ar. Quando a amostra e´ suspensa por
uma corda leve e totalmente inmersa na a´gua, a tensa˜o na corda e´ de 11,20 N.
Calcule o volume total e a densidade da amostra
a) sem levar em conta o empuxo do ar
b) levando em conta o empuxo do ar
c) determine a diferncia porcentual do resultados obtidos em (a) e (b)
Questa˜o 11
Um objeto com densidade me´dia ρ flutua na superf´ıcie de um fluido com densi-
dade ρflu.
a) Qual e´ a rlac¸a˜o entre as duas densidades (maior, menor ou igual)
b) Levando em conta a resposta no item (a) explique sem enrolar, como um
navio de ac¸o flutua na a´gua.
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c) Em termos de ρ e de ρflu, qual e´ a frac¸a˜o do objeto que fica submersa e
qual e´ a frac¸a˜o do objeto que fica acima da superf´ıcie do fluido? Verifique
se as sua respostas fornecem os limites corretos nos limites ρ −→ ρflu e
ρ −→ 0
d) Quando voceˆ esta´ a bordo do seu iate, seu primo Tobias corta de um
salva-vidas uma pec¸a retangular (dimenso˜es 5,0 cm × 4,0 cm × 3,0 cm e
massa 42,0 g) a joga ao mar. Que frac¸a˜o fica acima da superf´ıcie do mar?
Questa˜o 12
Uma esfera de pla´stico oca e´ mantida submersa num lago de a´gua doce amarrada
numa corda pressa no fundo do lago. O volume da esfera e´ igual 0,650 cm3 e a
tensa˜o na corda e´ igual 900 N
a) calcule a forc¸a de empuxo exercida pela agua sobre a esfera
b) qual e´ a massa da esfera?
c) A corda se rompe e a esfera sobe ate´ a superf´ıcie. Quando ela atinge o
equilibro qual e´ a frac¸a˜o do volume da esfera que fica submersa?
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