Questionário 2 - Estatica dos Fluidos - AVA

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· Pergunta 1
0,5 em 0,5 pontos
	
	
	
	Um objeto de massa igual a 50 kg e de volume igual a 0,5 m3 é colocado na água. Sabendo que a massa específica da água é igual a 1000 kg/m3, o que irá ocorrer?
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	d. 
O objeto ficará boiando com parte de seu volume submerso.
	Respostas:
	a. 
O objeto afundará até encontrar o fundo.
	
	b. 
O objeto afundará e ficará totalmente submerso, mas sem alcançar o fundo.
	
	c. 
O objeto não afundará e ficará totalmente fora da água.
	
	d. 
O objeto ficará boiando com parte de seu volume submerso.
	
	e. 
Nenhuma das alternativas anteriores.
	Feedback da resposta:
	Resposta: d
Comentário: Após determinado período de tempo o objeto ficará estático, ou seja, a resultante de forças será nula. As forças aplicadas ao mesmo são o peso e o empuxo, que tem mesmo módulo e direção que o peso, mas sentido oposto. Por meio desta igualdade e da definição de empuxo é possível calcular o volume submerso do sólido.
	
	
	
· Pergunta 2
0,5 em 0,5 pontos
	
	
	
	
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	e. 
3800 N
	Respostas:
	a. 
400 N
	
	b. 
4000 N
	
	c. 
200 N
	
	d. 
380 N
	
	e. 
3800 N
	Feedback da resposta:
	Resposta: e
Comentário: Como a boia se apresenta estática a resultante de forças é nula. Temos aplicadas a força peso e a tração para baixo e o empuxo para cima. Com base nas informações do problema o empuxo é igual a 4000 N. Sendo assim, a tração no fio é de 3800 N.
	
	
	
· Pergunta 3
0,5 em 0,5 pontos
	
	
	
	Um mergulhador precisa instalar uma chapa metálica em uma estrutura submersa localizada a 20 m de profundidade. A chapa será fixada no plano horizontal. Sabendo que a placa possui uma área de 1,5 m2, qual será a força aplicada sob a mesma. Considere toda a estrutura submersa na água, cujo peso específico é de 10000 N/m3.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	b. 
300000 N
	Respostas:
	a. 
150000 N
	
	b. 
300000 N
	
	c. 
15000 N
	
	d. 
200000 N
	
	e. 
30000 N
	Feedback da resposta:
	Resposta: b
Comentário: Inicialmente deve-se calcular a pressão média a 20 m de profundidade utilizando a Lei de Stevin. Após isto, a força aplicada à placa é determinada. Tal cálculo é realizado mediante o produto da pressão pela área da placa (que é a área de contato com a água).
	
	
	
· Pergunta 4
0,5 em 0,5 pontos
	
	
	
	
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	c. 
1400 Pa
	Respostas:
	a. 
2200 Pa
	
	b. 
220000 Pa
	
	c. 
1400 Pa
	
	d. 
140000 Pa
	
	e. 
900 Pa
	Feedback da resposta:
	Resposta: c
Comentário: Neste problema a pressão na interface do óleo com a atmosfera é inicialmente conhecida, nula (escala efetiva de pressão). Utilizando a Lei de Stevin a pressão na interface do óleo com o líquido pode ser calculada, onde se obtém 2200 Pa. Novamente a Lei de Stevin é utilizada, porém aplicada ao tubo contendo o líquido. O resultado final é de 1400 Pa. É importante notar o conceito de vasos comunicantes neste problema, onde as mesmas pressões são verificadas nos dois lados do tubo contendo o óleo para uma mesma altura.
	
	
	
· Pergunta 5
0,5 em 0,5 pontos
	
	
	
	
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	c. 
2500 N
	Respostas:
	a. 
40000 N
	
	b. 
160000 N
	
	c. 
2500 N
	
	d. 
625 N
	
	e. 
10000 N
	Feedback da resposta:
	Resposta: c
Comentário: Na prensa hidráulica a pressão em ambos os vasos para uma determinada altura é a mesma. Isto ocorre devido à comunicação entre os vasos. Inicialmente a pressão do vaso esquerdo é igualada à pressão do lado direito. A substituição da pressão pela razão entre força aplicada e área permite o cálculo da força F. De um modo geral a ampliação de força se dá pela razão entre as áreas dos vasos da prensa.
 
	
	
	
· Pergunta 6
0,5 em 0,5 pontos
	
	
	
	
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	e. 
400 N
	Respostas:
	a. 
800 N
	
	b. 
400 kg
	
	c. 
600 N
	
	d. 
500 kg
	
	e. 
400 N
	Feedback da resposta:
	Resposta: e
Comentário: O exercício pode ser resolvido em etapas. Inicialmente o diagrama de forças do conjunto de êmbolos acoplados é montado. Perceba que todo fluido possui a tendência de se dispersar. Por meio desta análise de forças nos êmbolos 2 e 3 a pressão P2 é determinada: 80000 Pa. Analisando o diagrama de forças no êmbolo 1 o peso do bloco é calculado, obtendo 400 N. Note que é necessária a conversão de unidades de cm2 para m2 neste último cálculo.
	
	
	
· Pergunta 7
0,5 em 0,5 pontos
	
	
	
	
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	e. 
400 N
	Respostas:
	a. 
625 N
	
	b. 
1250 N
	
	c. 
2500 N
	
	d. 
1000 N
	
	e. 
400 N
	Feedback da resposta:
	Resposta: e
Comentário: O sistema é constituído por uma prensa e por uma alavanca, dois dos principais sistemas de ampliação de força. A resolução da prensa fornece a força aplicada pela alavanca ao êmbolo 2, que é de 800 N. A aplicação da Lei das Alavancas permite o cálculo da força F aplicada, que é de 400 N. Note que neste problema os raios dos êmbolos são fornecidos, e não as áreas.
	
	
	
· Pergunta 8
0,5 em 0,5 pontos
	
	
	
	
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	a. 
102272 Pa
	Respostas:
	a. 
102272 Pa
	
	b. 
101325 Pa
	
	c. 
101456 Pa
	
	d. 
102000000 Pa
	
	e. 
102272000 Pa
	Feedback da resposta:
	Resposta: a
Comentário: O resultado é obtido pela aplicação direta da Lei de Stevin. Deve-se atentar para as unidades de medida no problema, ou seja, a altura deve ser convertida para metros.
	
	
	
· Pergunta 9
0,5 em 0,5 pontos
	
	
	
	
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	a. 
3000 Pa
	Respostas:
	a. 
3000 Pa
	
	b. 
- 3000 Pa
	
	c. 
7000 Pa
	
	d. 
1kPa Pa
	
	e. 
15000 Pa
	Feedback da resposta:
	Resposta: a
Comentário: Inicialmente a pressão do ar na câmara 1 é calculada utilizando a Lei de Stevin, onde se obtém o valor de 2000 Pa. Como um manômetro sempre indica a diferença entre a pressão interna e externa, pode-se concluir que o valor apresentado será de 3000 Pa.
	
	
	
· Pergunta 10
0,5 em 0,5 pontos
	
	
	
	
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	e. 
2953 N
	Respostas:
	a. 
1845 N
	
	b. 
2812,5 N
	
	c. 
4000 N
	
	d. 
23040 N
	
	e. 
2953 N
	Feedback da resposta:
	Resposta: e
Comentário: Para determinar a força F inicialmente deve ser calculada a força resultante no centro de pressão. O valor encontrado deve ser 17718 N. Em seguida a distância entre o centro de pressão e o centro de gravidade deve ser calculada. A resposta correta é 0,25 m. Por fim a força F aplicada é determinada obtendo 2953 N.