FÍSICA – SETOR A
Prof. Cazuza
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1. (Upf) Um líquido de densidade igual a 1.250 kg/m encontra-se em equilíbrio
no interior de um tubo de formato cilíndrico, como na figura (o desenho não
está em escala real). O tubo tem 2 cm de diâmetro e no seu fundo há um
êmbolo (móvel) que pressiona o dinamômetro. Considerando que o
dinamômetro indica 37,68 N, é possível afirmar que a altura (h) da coluna de
líquido contido no tubo é, em m, de:
(considere a pressão atmosférica de 1 105 Pa, g = 10 m/s , e π
a) 1
b) 1,6
c) 2
d) 2,6
e) 0,6
2
3,14)
2. (Ufsm) Dentro de uma mina de carvão, existe acúmulo de água. Para retirar essa água, uma bomba de
sucção é instalada na boca da mina, ao nível do solo. Assim,
a) quanto maior a profundidade da água, maior deve ser a potência do motor que aciona a bomba.
b) se a profundidade da água é maior do que 11 m, a bomba não retira água da mina.
c) se a profundidade da água é grande, duas ou mais bombas devem ser instaladas em série ao nível
do solo.
d) a mesma bomba pode retirar a água em qualquer profundidade, mas, com profundidades maiores,
diminui a vazão nas tubulações.
e) a bomba de sucção não pode retirar água da mina, porque só funciona no vácuo.
3. (Enem) O manual que acompanha uma ducha higiênica informa que a
pressão mínima da água para o seu funcionamento apropriado é de 20
kPa. A figura mostra a instalação hidráulica com a caixa d‘água e o cano
ao qual deve ser conectada a ducha.
O valor da pressão da água na ducha está associado à altura:
a) h1.
b) h2.
c) h3.
d) h4.
e) h5.
4. (Enem) Um tipo de vaso sanitário que vem substituindo as válvulas de descarga está esquematizado na
figura. Ao acionar a alavanca, toda a água do tanque é escoada e aumenta o nível no vaso, até cobrir o
sifão. De acordo com o Teorema de Stevin, quanto maior a profundidade, maior a pressão. Assim, a
água desce levando os rejeitos até o sistema de esgoto. A válvula da caixa de descarga se fecha e
ocorre o seu enchimento. Em relação às válvulas de descarga, esse tipo de sistema proporciona maior
economia de água.
A característica de funcionamento que garante essa
economia é devida:
a) à altura do sifão de água.
b) ao volume do tanque de água.
c) à altura do nível de água no vaso.
d) ao diâmetro do distribuidor de água.
e) à eficiência da válvula de enchimento do tanque.
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GABARITO
Resposta da questão 1: B
1.250 kg / m3 ; R = 1 cm = 10–2 m; F = 37,68 N; p0
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Dados: g = 10 m/s ; ρ
1 105 Pa; p
3,14.
Embora o enunciado não especifique, para se chegar à resposta do gabarito oficial é necessário considerar
que o dinamômetro esteja no vácuo. Como o líquido está em equilíbrio, a pressão (p) no êmbolo é igual à
pressão atmosférica (p0) mais a pressão da coluna (pcol).
p
p0
pcol
Sendo A
p
ρ gh.
p0
πR2 a área do êmbolo que pressiona o dinamômetro, vem:
F
F
p0 ρ gh
A
h 1,6 m.
h
π R2
ρg
37,68
p0
3,14 10
h
2
2
105
1.250 10
20.000
12.500
Resposta da questão 2: B
Consideremos:
2
Aceleração da gravidade: g = 10 m/s ;
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3
Densidade da água: ρ = 10 kg/m ;
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2
Pressão atmosférica local: p = 10 N/m .
A água sobe pela tubulação até que a pressão da coluna iguale à pressão atmosférica. Assim:
pcol
patm
ρgh
patm
h
patm
ρg
105
103 10
h 10 m.
Teoricamente, a água somente sobe até 10 m. Na prática, essa altura é menor, pois, com a diminuição da
pressão, a água vaporiza, impedindo a formação de vácuo.
Resposta da questão 3: C
De acordo com o teorema de Stevin, a pressão de uma coluna líquida é diretamente proporcional à altura
dessa coluna, que é medida do nível do líquido até o ponto de saída, no caso, h3.
Resposta da questão 4: B
gh , sendo a densidade da água, g a aceleração da gravidade e h a altura
A pressão hidrostática é ph
da coluna.
Notemos que a pressão não depende do volume, podendo, então, obter-se a mesma pressão com volumes
menores, propiciando economia de água.
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