FÍSICA – SETOR A Prof. Cazuza e Raphael 1. (G1 - cftmg) Analise a situação a seguir representada. O aumento de pressão em todas as partes do fluido armazenado no recipiente está relacionado ao princípio de: a) Pascal. b) Newton. c) Torricelli. d) Arquimedes. 3 2. (Ufpr) Um objeto esférico de massa 1,8 kg e densidade 4,0 g/cm , ao ser completamente imerso em um líquido, apresenta um peso aparente de 9,0 N. Considerando a aceleração da gravidade com módulo igual a g, faça o que se pede: a) Determine o valor da densidade desse líquido. b) Indique qual princípio físico teve que ser utilizado, necessariamente, na resolução desse problema. 3. (Puc-rio) Um bloco de massa m = 9000 kg é colocado sobre um elevador hidráulico como mostra a figura anterior. A razão entre o diâmetro do pistão (D P) que segura a base do elevador e o diâmetro (D F) onde se deve aplicar a força F é de DP /DF = 30. 2 Encontre a força necessária para se levantar o bloco com velocidade constante. Considere g = 10 m/s e despreze os atritos. a) 100 N b) 300 N c) 600 N d) 900 N e) 1000 N TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Constantes físicas necessárias para a solução dos problemas: 2 aceleração da gravidade: 10 m/s constante de Planck: 6,6 10 34 J s 4. (Ufpe) Uma força vertical de intensidade F, atuando sobre o êmbolo menor de uma prensa hidráulica, mantém elevado um peso P = 400 N, como mostra a figura. Sabendo que a área do êmbolo maior é 8 vezes a área menor, determine o valor de F, em newtons. 1 GABARITO Resposta da questão 1: [A] Teorema de Pascal: qualquer acréscimo de pressão efetuado em um ponto de um fluido em equilíbrio é transmitido integralmente aos demais pontos desse líquido. Resposta da questão 2: 3 Dados: m =1,8 kg; T = Pap = 9 N; dcorpo = 4 g/cm . a) A situação pode ser representada pelo esquema da figura. Estando o corpo em equilíbrio, a tração no fio ( T ), e empuxo ( E ) e o peso ( P ) estão equilibrados: T + E = P. Mas a tração no fio é a indicação do dinamômetro (D), que é igual ao peso aparente. 2 Assim, supondo g = 10 m/s : E = P – T = mg – T E = 18 – 9 E = 9 N. Mas: E = dliq V g e P = dcorpo V g. Fazendo a razão entre essas expressões: E P dliq V g 9 18 dcorpo V g dliq 4 1 2 dliq 4 3 dliq = 2 g/cm . b) Para resolução desse problema teve que ser utilizado o Princípio de Arquimedes, que afirma que todo corpo, parcial ou totalmente imerso num fluido, recebe deste uma força vertical e para cima, chamada empuxo. Resposta da questão 3: [A] Resolução: No elevador hidráulico a pressão deve ser a mesma em ambos os ramos. Pp = PF (F/A)P = (F/A)F (m.g/A)P = (F/A)F 2 2 (m.g/ .r )P = (F/ .r )F 2 2 (m.g/r )P = (F/r )F 2 F = m.g. (rF/rP) 2 F = m.g. (dF/dP) F = 9000.10. F= 1 30 2 90000 = 100 N 900 Resposta da questão 4: F = 50 N 2