REVISÃO – HIDROSTÁTICA – ESPECÍFICA UFRJ
2001/20010
01. (UFRJ2001) Considere um avião comercial em
vôo de cruzeiro. Sabendo que a pressão
externa a uma janela de dimensões 0,30m X
0,20m é um quarto da pressão interna, que por
sua vez é igual a 1 atm(105N/m²):
a) indique a direção e o sentido da força
sobre a janela em razão da diferença de
pressão;
b) calcule o seu módulo.
02. (UFRJ2002) Alguns peixes são dotados de
bexigas natatórias que lhes permitem manter o
equilíbrio hidrostático, pela variação do
volume, sem que haja um aumento
significativo de massa. Um desses peixes, de
8,000 kg, desce o rio e passa para o mar
aberto. A densidade da água doce é 1,000
g/cm3 e a densidade da água salgada é
1,025g/cm3.
Calcule a variação de volume do peixe para
que este possa manter o equilíbrio
hidrostático.
03. (UFRJ2003) Um aluno, primeiramente,
colocou água em um recipiente e o posicionou
sobre uma balança, obtendo uma leitura mo em
gramas. Depois imergiu na água uma bola de
acrílico com massa igual a 600g e volume
400cm³, presa por um fio ao teto. Considere a
densidade da água igual a 1000 kg/m³e a
aceleração da gravidade 10 m/s².
Calcule:
a) a tensão no fio;
b) a variação em gramas da medida da
balança devido à introdução da bola de
acrílico na água.
04. (UFRJ 2004)
05. (UFRJ 2005) Um líquido de densidade 1,25
g/cm³ está em repouso dentro de um
recipiente. No fundo do recipiente existe uma
conexão com um tubo cilíndrico de 2,0 cm de
diâmetro. O tubo possui um êmbolo cuja parte
exterior está sob a ação da atmosfera e em
contato com uma mola. Considere que não
haja atrito entre o êmbolo e o tubo cilíndrico.
Num determinado experimento, a força da
mola sobre o êmbolo tem módulo igual a
6,28N.
Calcule a altura h do líquido indicada na
figura.
Use π = 3,14.
06. (UFRJ2006) Um recipiente contendo água se
encontra em equilíbrio sobre uma balança,
como indica a figura 1. Uma pessoa põe uma
de suas mãos dentro do recipiente, afundandoa inteiramente até o início do punho, como
ilustra a figura 2. Com a mão mantida em
repouso, e após restabelecido o equilíbrio
hidrostático, verifica-se que a medida da
balança sofreu um acréscimo de 4,5 N em
relação à medida anterior.
Sabendo que a densidade da água é 1g/cm³,
calcule o volume da mão em cm³.
07. (UFRJ2007) Dois fugitivos devem atravessar
um lago sem serem notados. Para tal,
emborcam um pequeno barco, que afunda com
o auxílio de pesos adicionais. O barco
emborcado mantém, aprisionada em seu
interior, uma certa quantidade de ar, como
mostra a figura.
No instante retratado, tanto o barco quanto os
fugitivos estão em repouso e a água está em
equilíbrio hidrostático. Considere a densidade
da água do lago igual a 1,00 x 10³ g/m³ e a
aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s².
Usando os dados indicados na figura,
calcule a diferença entre a pressão do ar
aprisionado pelo barco e a pressão do ar
atmosférico.
08. Realizando um experimento caseiro sobre
hidrostática para seus alunos, um professor
pôs, sobre uma balança, um recipiente
graduado contendo água e um pequeno barco
de brinquedo, que nela flutuava em repouso,
sem nenhuma quantidade de água em seu
interior. Nessa situação, a turma constatou que
a balança indicava uma massa M1 e que a
altura da água no recipiente era h1. Em
dado instante, um aluno mexeu
inadvertidamente no barco. O barco
encheu de água, foi para o fundo do
recipiente e lá permaneceu em repouso.
Nessa nova situação, a balança indicou
uma massa M2 e a medição da altura da
água foi h2.
a) Indique se M1 é maior, menor ou igual
a M2. Justifique sua resposta.
b) Indique se h1 é maior, menor ou igual
a h2. Justifique sua resposta.
09. Dois corpos, 1 e 2, têm a mesma massa,
mas são constituídos de materiais
diferentes, cujas respectivas densidades, 1
e 2, são tais que 1 =2 /11. Quando os
dois corpos são suspensos numa balança
sensível de braços iguais, na presença do
ar, verifica-se que é necessário adicionar
um pequeno contrapeso de 1,0 g de massa
ao corpo 1, de modo a compensar a
diferença de empuxos causados pelo ar e
equilibrar a balança como ilustra a figura a
seguir.
Calcule os volumes V1 e V2 dos corpos 1 e
2 supondo que a densidade do ar tenha o
valor  = 1,25 x 10 - 3 g/cm³ e que o
volume do contrapeso seja desprezível.
10. Uma ventosa comercial é constituída por uma
câmara rígida que fica totalmente vedada em
contato com uma placa, mantendo o ar em seu
interior a uma pressão Pint = 0,95 x 105 N/m².
A placa está suspensa na horizontal pela
ventosa e ambas estão no ambiente à pressão
atmosférica usual, Patm = 1,00 x 105 N/m²,
como indicado nas figuras a seguir. A área de
contato A entre o ar dentro da câmara e a placa
é de 0,10 m². A parede da câmara tem
espessura desprezível, o peso da placa é 40N e
o sistema está em repouso.
a) Calcule o módulo da força vertical de
contato entre a placa e as paredes da
câmara da ventosa.
b) Calcule o peso máximo que a placa
poderia ter para que a ventosa ainda
conseguisse sustentá-la.