Física 2 - Lista 3

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FÍSICA 2 - LISTA 4 
 
Quando precisar utilize: 
- Densidade da água = 1,0 g/cm³ 
- Aceleração da gravidade na Terra = 10 m/s² 
 
 
1) Uma prancha de isopor, de densidade 0,20 g/cm³, tem 10 cm de espessura. 
Um menino de massa 50 kg equilibra-se de pé sobre a prancha colocada numa 
piscina, de tal modo que a superfície superior da prancha fique aflorando à 
linha d'água. A área da base da prancha é, em metros quadrados, de 
aproximadamente: 
a) 0,4 b) 0,6 c) 0,8 d) 1,2 e) 1,6 
 
 
2) Num dia em que a temperatura ambiente é de 14,5 ºC, ao se submergir 
totalmente um cubo maciço de uma liga metálica com 450 g em água pura, 
verifica-se um deslocamento de 30 cm³ do líquido, enquanto um outro cubo, 
com região interna oca e vazia, de igual volume externo e constituído do 
mesmo material, flutua nessa água com 1/4 de sua altura emersa. O volume 
efetivo dessa liga metálica, no segundo cubo, é de: 
a) 1,5 cm³ b) 2,25 cm³ c) 15 cm³ d) 22,5 cm³ e) 30 cm³ 
 
 
3) Uma lata cilíndrica de volume 4,0 litros e massa 1,2 kg 
é presa por um fio ao fundo de um tanque com água, 
ficando imersa a metade de seu volume. Calcule a força 
de tração no fio. 
 
 
 
4) Foi obtido, para o peso de uma pedra, pesada no ar, o valor de 6 N. Quando 
pesada totalmente mergulhada em água, encontrou-se um peso aparente de 
4 N. Qual a densidade da pedra? 
 
5) Um recipiente contém dois líquidos 
homogêneos e imiscíveis, A e B, com 
densidades respectivas ρA e ρB. Uma 
esfera sólida, maciça e homogênea, de 
massa m = 5 kg, permanece em equilíbrio 
sob ação de uma mola de constante 
elástica k = 800 N/m, com metade de seu 
volume imerso em cada um dos líquidos, 
respectivamente, conforme a figura. 
 
Sendo ρA = 4ρ e ρB = 6ρ , em que ρ é a densidade da esfera, pode-se afirmar 
que a deformação da mola é de: 
a) 0 m b) 9/16 m c) 3/8 m d) 1/4 m e) 1/8 m 
 
6) Uma esfera rígida de volume 5 cm³ e massa 100 g é abandonada em um 
recipiente, com velocidade inicial nula, totalmente submersa em um líquido, 
como mostra a figura. Verifica-se que a esfera 
leva 4 s para atingir o fundo do recipiente, a 
80 cm de profundidade. Considerando que 
apenas as forças peso e empuxo atuem sobre 
a esfera, determine: 
a) a velocidade, em m/s, com que a esfera 
toca o fundo do recipiente. 
b) a densidade do líquido, em g/cm³ 
 
7) Um chuveiro comum possui 20 aberturas circulares, cada uma com raio de 
1,0 mm. O chuveiro é conectado a um cano de plástico de raio igual a 0,80 cm. 
Se a velocidade da água nesse cano é 3,0 m/s, qual é sua velocidade ao sair 
pelas aberturas do chuveiro? 
 
8) Uma cardiologista está tentando determinar qual a porcentagem da artéria 
de um paciente está bloqueada por uma placa. Para fazer isso, ela mede a 
pressão sanguínea imediatamente antes da região entupida e descobre que é 
1,20x104 Pa, enquanto na região entupida é 1,15x104 Pa. Além disso, ela sabe 
que o sangue que flui pela arterial normal imediatamente antes do ponto 
entupido está correndo a 30,0 cm/s, e a densidade do sangue do paciente é 
1,06 g/cm³. Que porcentagem da seção reta da artéria do paciente está 
entupida pela placa? 
 
9) A água de um grande tanque aberto com paredes verticais possui uma 
profundidade H. Um orifício é aberto na parede vertical a uma profundidade h 
abaixo da superfície da água. 
a) Qual é a distância R entre a base do tanque e o ponto onde a corrente 
atinge o solo? 
b) A qual distância acima da base do tanque devemos fazer um segundo furo 
para que a corrente que emerge dele tenha alcance igual ao do primeiro furo? 
c) Qual profundidade h deveria ser feito o orifício para que a água que sair por 
ele atinja o solo à distância máxima da base. 
 
 
10) Pretende-se encher um balde usando uma torneira de vazão 1,0x10-5 m³/s. 
Entretanto, o fundo do balde possui um furo de área 5,0 mm² por onde a água 
vaza. Qual é a altura máxima H que a água atinge dentro do balde? 
 
 
 
 
 
RESPOSTAS: 
 
1) 0,625 m² 
2) 1,5 cm³ 
3) 28 N 
4) 3x10³ kg/m³ 
5) 0,25 m 
6) a) 0,4 m/s 
 b) 19,8 g/cm³ 
7) 9,6 m/s 
8) 70% 
9) a) 𝑅 = 2 𝐻 − ℎ ℎ 
 b) ℎ 
 c) ℎ = 𝐻/2 
10) H = 20 cm