Colégio adventista de guarapuava
Turma: 2° E.M.
Professor: Alexandre Vicentini
Disciplina: Física
Período: 1° Bimestre
3ª Lista de Exercícios [Resolução]
1) Na hora de comprar um colchão de espuma devemos
observar a densidade do mesmo, ela pode variar de acordo
com o peso e altura da pessoa que vai utilizar o colchão. Se
um bloco de 1 m3 de uma espuma pesou 33 kg, o colchão
feito desta espuma terá densidade D33 ( = 33 kg/m3). A
tabela a seguir, descreve a adequação entre o biótipo de
uma pessoa e a densidade D do colchão.
Para um colhão D33
= => 33 =
=> m = 33 . 0,4 => m = 13,2 Kg
m = 13,2 Kg
Para um colhão D40
= => 40 =
=> m = 40 . 0,4 => m = 16,0 Kg
m = 16,0 Kg
2) A água do Mar Morto é muito salgada. Nela, quase não há
organismos vivos, por isso o nome Mar Morto. A presença de
tanto sal neste mar faz com que as pessoas não afundem. A
sua densidade é de 1,24 Kg/L, enquanto os outros mares
têm a densidade igual a 1,03 Kg/L. Utilizando essas
informações, responda.
a) Qual é a densidade de colchão indicada para você?
b) Qual é a densidade de colchão indicada para uma pessoa
de 1,70 m e 58 Kg?
c) O volume ocupado por um colchão de altura 14,00 cm,
largura 1,40 m e profundidade 2,00 m é igual a 0,40 m3.
Qual seria a sua massa se sua densidade fosse D23, D33 e
D40?
a) Qual é a massa contida em 1 L de água do Mar Morto?
b) Qual o volume ocupado por 124 Kg de água do Mar
Morto?
Resolução
a) Os dados fornecidos são:
(densidade do Mar Morto)
(volume considerado)
Utilizando a equação de densidade de um corpo, temos
=>
=> m = 1,24 . 1 => m = 1,24 Kg
Resolução
a) Resposta pessoal.
m = 1,24 Kg
b) De acordo com a tabela, o colchão deve ter densidade
D23.
c) Os dados fornecidos são:
Vcolchão = 0,40 m3 (volume do colchão)
D23 =
= 23 kg/m3 (densidade de um colchão D23)
D33 =
= 33 kg/m3 (densidade de um colchão D33)
D40 =
= 40 kg/m3 (densidade de um colchão D40)
Para um colhão D23
= =>
=> m = 23 . 0,4 => m = 9,2 Kg
m = 9,2 Kg
b) Os dados fornecidos são:
m = 124 Kg (massa considerada)
Aplicando na equação de densidade, temos
=>
=>
= 100 L
V = 100 L
3) A chinesa Y. Chen levantou 138 Kg nos Jogos Olímpicos
de Pequim e estabeleceu um novo recorde. Considerando que
sua massa é de 62 Kg e a área de seus pés ocupa 40 cm2,
calcular a pressão exercida sobre o solo no momento do
levantamento de peso. Adote g = 10 m/s2 .
b) A pressão total (Ptotal) é a soma da pressão atmosférica
(
) com a pressão da coluna de liquido (
) sobre você.
5) Duas esferas de densidades d1 e d2 são colocadas em um
recipiente contendo um liquido de densidade d. A esfera 1
afunda e a esfera 2 flutua, como mostra a figura.
Resolução
Os dados fornecidos são:
matleta = 62 Kg (massa da atleta)
mhaltere = 138 Kg (massa do haltere)
A = 40 cm2 = 40 . 10-4 m2 (área ocupada pelos pés da atleta)
g = 10 m/s2 (aceleração da gravidade)
Aplicando na equação de pressão, temos
(
)
(
)
Qual das relações entre densidade é verdadeira?
a) d2 > d1 > d
c) d2 > d > d1 e) d1 > d2 > d
b) d1 > d > d2
d) d > d2 > d1
Resolução
Obs.: Wtotal é o peso da atleta (Watleta) mais o peso do
haltere (Watleta). Esta é a força que a atleta e o haltere
exercem juntos sobre o solo. A força peso (W) pode ser
calculada através da relação W = massa . g.
4) Imagine que você esteja nadando a uma profundidade de
1,5 m em uma piscina. Adote
= 103 Kg/m³, g = 10 m/s2
e Patm = 105 Pa.
a) Calcule a pressão exercida pela coluna de líquido,
considerando a distância da superfície até a posição onde
você se encontra.
b) Calcule a pressão total exercida sobre você.
Os dados fornecidos são:
d (densidade da água)
d1 (densidade da esfera 1)
d2 (densidade da esfera 2)
Para que a esfera 1 afunde => d1 > d
Para que a esfera 2 flutue na superfície do líquido => d > d2
Portanto, temos que
d1 > d > d2
A alternativa correta é
b
Resolução
Os dados fornecidos são:
= 1 . 103 Kg/m³(densidade da água)
Patm = 1 . 105 Pa = 105 N/m2 (pressão atmosférica)
h = 1,5 m (profundidade)
g = 10 m/s2 (aceleração da gravidade)
a) Utilizando a equação da pressão exercida por uma coluna
de líquido, temos
(
)( ) (
)
6) Um veículo deve ser levantado por um macaco hidráulico.
A massa do veículo é 1500 kg e ele está sobre um êmbolo de
área A2 = 0,2m². Que força deverá ser aplicada no êmbolo
menor de área A1 = 0,0002 m² para levantar o automóvel?
Adote g = 10 m/s2 .
Resolução
Os dados fornecidos são:
mveículo = 1500 kg (massa do veículo)
A1 = 0,0002 m²= 2 . 10-4 m²(área do êmbolo 1)
A2 = 0,2 m²= 2 . 10-1 m²(área do êmbolo 2)
g = 10 m/s2 (aceleração da gravidade)
Segundo o principio de Pascal o acréscimo de pressão
produzido num líquido em equilíbrio transmite-se
integralmente a todos os pontos do líquido. Quando
aplicamos uma força no êmbolo de área A1, surge uma
pressão na região do líquido em contato com esse êmbolo.
Como a pressão é transmitida integralmente a qualquer
ponto do líquido, podemos dizer que ela também atua no
êmbolo de área A2. Portanto,
A força exercida no embolo de área A2 é a força peso do
veículo. Ela pode ser calculada através da relação
F2 = mveículo . g = (1500) . (10) = 15000 = 1,5 . 104 N
Substituindo os valores na equação
(
)(
F1 = 150 N
, temos
)