Lista exercícios física – 2º EM – 2º bimestre/2014
HIDROSTÁTICA
Profª. Dolores
1. (Unesp 2013) Seis reservatórios cilíndricos, superiormente abertos e idênticos (A, B, C, D, E e F) estão apoiados
sobre uma superfície horizontal plana e ligados por válvulas (V) nas posições indicadas na figura.
Com as válvulas (V) fechadas, cada reservatório contém água até o nível (h) indicado na figura. Todas as válvulas
são, então, abertas, o que permite a passagem livre da água entre os reservatórios, até que se estabeleça o
equilíbrio hidrostático.
Nesta situação final, o nível da água, em dm, será igual a
a) 6,0 nos reservatórios de A a E e 3,0 no reservatório F.
b) 5,5 nos reservatórios de A a E e 3,0 no reservatório F.
c) 6,0 em todos os reservatórios.
d) 5,5 em todos os reservatórios.
e) 5,0 nos reservatórios de A a E e 3,0 no reservatório F.
2. (Unicamp 2014) O encontro das águas do Rio Negro e do Solimões, nas proximidades de Manaus, é um dos
maiores espetáculos da natureza local. As águas dos dois rios, que formam o Rio Amazonas, correm lado a lado por
vários quilômetros sem se misturarem.
a) Um dos fatores que explicam esse fenômeno é a diferença da velocidade da água nos dois rios, cerca de
vn  2 km / h para o Negro e VS  6 km / h para o Solimões. Se uma embarcação, navegando no Rio Negro,
demora tN  2 h para fazer um percurso entre duas cidades distantes dcidades  48 km, quanto tempo levará para
percorrer a mesma distância no Rio Solimões, também rio acima, supondo que sua velocidade com relação à água
seja a mesma nos dois rios?
b) Considere um ponto no Rio Negro e outro no Solimões, ambos à profundidade de 5 m e em águas calmas, de
forma que as águas nesses dois pontos estejam em repouso. Se a densidade da água do Rio Negro é
ρN  996 kg / m3 e a do Rio Solimões é ρS  998 kg / m3 , qual a diferença de pressão entre os dois pontos?
3. (Ufpr 2014) Com o objetivo de encontrar grande quantidade de seres vivos nas profundezas do mar,
pesquisadores utilizando um submarino chegaram até a profundidade de 3.600 m no Platô de São Paulo. A pressão
interna no submarino foi mantida igual à pressão atmosférica ao nível do mar. Considere que a pressão atmosférica
ao nível do mar é de 1,0  105 N / m2, a aceleração da gravidade é 10 m/s e que a densidade da água seja constante
2
e igual a 1,0  103 kg / m3 . Com base nos conceitos de hidrostática, assinale a alternativa que indica quantas vezes a
pressão externa da água sobre o submarino, naquela profundidade, é maior que a pressão no seu interior, se o
submarino repousa no fundo do platô.
a) 10.
b) 36.
c) 361.
d) 3610.
e) 72000.
4. (Unicamp 2014) Uma boia de sinalização marítima muito simples pode ser construída unindo-se dois cilindros de
mesmas dimensões e de densidades diferentes, sendo um de densidade menor e outro de densidade maior que a da
água, tal como esquematizado na figura abaixo. Submergindo-se totalmente esta boia de sinalização na água, quais
serão os pontos efetivos mais prováveis de aplicação das forças Peso e Empuxo?
a) Peso em C e Empuxo em B.
b) Peso em B e Empuxo em B.
c) Peso em C e Empuxo em A.
d) Peso em B e Empuxo em C.
7. (Ufg 2013) Os carros modernos utilizam freios a disco em todas as rodas, e o acionamento é feito por um sistema
hidráulico fechado, que é acionado quando o motorista pisa no pedal de freio. Neste sistema, ao mover o pistão, as
pastilhas de freio entram em contato com o disco nos dois lados. Considere que um carro de 500 kg, viajando a uma
velocidade de 20 m/s, precisa parar imediatamente. O motorista o faz sem deslizamento dos pneus, dentro de uma
distância de 20 m. Considerando-se o exposto, calcule:
a) A força média com que cada pistão pressiona o disco de freio. Use 0,8 como o coeficiente de atrito entre a pastilha
e o disco.
b) A pressão do óleo que empurra o pistão. Use o diâmetro de 4 cm para esse pistão.
8. (Enem 2013) Para realizar um experimento com uma garrafa PET cheia de água, perfurou-se a lateral da garrafa
em três posições a diferentes alturas. Com a garrafa tampada, a água não vazou por nenhum dos orifícios, e, com a
garrafa destampada, observou-se o escoamento da água, conforme ilustrado na figura.
Como a pressão atmosférica interfere no escoamento da água, nas situações com a garrafa tampada e destampada,
respectivamente?
a) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só
depende da pressão da coluna de água.
b) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é
proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
c) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é
proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
d) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; regula a velocidade de escoamento, que só
depende da pressão atmosférica.
e) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só
depende da pressão da coluna de água.
9. (Enem 2013) Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldade de locomoção, é utilizado, em ônibus e
automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de
uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma.
Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação
que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10m/s2, deseja-se elevar
uma pessoa de 65 kg em uma cadeira de rodas de 15 kg sobre a plataforma de 20 kg.
Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com
velocidade constante?
a) 20N
b) 100N
c) 200N
d) 1000N
e) 5000N
10. (UERJ 2013) Observe, na figura a seguir, a representação de uma prensa hidráulica, na qual as forças F1 e F2
atuam, respectivamente, sobre os êmbolos dos cilindros I e II.
Admita que os cilindros estejam totalmente preenchidos por um líquido.
O volume do cilindro II é igual a quatro vezes o volume do cilindro I, cuja altura é o triplo da altura do cilindro II.
F
A razão 2 entre as intensidades das forças, quando o sistema está em equilíbrio, corresponde a:
F1
a) 12
b) 6
c) 3
d) 2
11. (Espcex (Aman) 2013) Um elevador hidráulico de um posto de gasolina é acionado por um pequeno êmbolo de
área igual a 4  104 m2. O automóvel a ser elevado tem peso de 2  104 N e está sobre o êmbolo maior de área
0,16 m2 . A intensidade mínima da força que deve ser aplicada ao êmbolo menor para conseguir elevar o automóvel
é de
a) 20 N
b) 40 N
c) 50 N
d) 80 N
e) 120 N
13. (Unesp 2013) O sifão é um dispositivo que permite transferir um líquido de um recipiente mais alto para outro
mais baixo, por meio, por exemplo, de uma mangueira cheia do mesmo líquido. Na figura, que representa,
esquematicamente, um sifão utilizado para transferir água de um recipiente sobre uma mesa para outro no piso, R é
um registro que, quando fechado, impede o movimento da água. Quando o registro é aberto, a diferença de pressão
entre os pontos A e B provoca o escoamento da água para o recipiente de baixo.
Considere que os dois recipientes estejam abertos para a atmosfera, que a densidade da água seja igual a 103 kg/m3
e que g = 10 m/s2. De acordo com as medidas indicadas na figura, com o registro R fechado, a diferença de pressão
PA  PB , entre os pontos A e B, em pascal, é igual a
a) 4 000.
b) 10 000.
c) 2 000.
d) 8 000.
e) 12 000.
14. (Unifesp 2013) Um objeto maciço cilíndrico, de diâmetro igual a 2,0cm, é composto de duas partes cilíndricas
distintas, unidas por uma cola de massa desprezível. A primeira parte, com 5,0cm de altura, é composta por uma
cortiça com densidade volumétrica 0,20 g/cm 3. A segunda parte, de 0,5cm de altura, é composta por uma liga
metálica de densidade volumétrica 8,0 g/cm 3. Conforme indica a figura, o objeto encontra-se em repouso,
parcialmente submerso na água, cuja densidade volumétrica é 1,0 g/cm 3.
Nas condições descritas relativas ao equilíbrio mecânico do objeto e considerando π aproximadamente igual a 3,
determine:
a) a massa total, em gramas, do objeto cilíndrico.
b) a altura, em centímetros, da parte do cilindro submersa na água.
15. (Enem 2012) Um dos problemas ambientais vivenciados pela agricultura hoje em dia é a compactação do solo,
devida ao intenso tráfego de máquinas cada vez mais pesadas, reduzindo a produtividade das culturas.
Uma das formas de prevenir o problema de compactação do solo é substituir os pneus dos tratores por pneus mais
a) largos, reduzindo pressão sobre o solo.
b) estreitos, reduzindo a pressão sobre o solo.
c) largos, aumentando a pressão sobre o solo.
d) estreitos, aumentando a pressão sobre o solo.
e) altos, reduzindo a pressão sobre o solo.
17. (Enem 2012) Um consumidor desconfia que a balança do supermercado não está aferindo corretamente a
massa dos produtos. Ao chegar a casa resolve conferir se a balança estava descalibrada. Para isso, utiliza um
recipiente provido de escala volumétrica, contendo 1,0 litro d‘água. Ele coloca uma porção dos legumes que comprou
dentro do recipiente e observa que a água atinge a marca de 1,5 litro e também que a porção não ficara totalmente
1
submersa, com
de seu volume fora d‘água. Para concluir o teste, o consumidor, com ajuda da internet, verifica
3
g
. No
que a densidade dos legumes, em questão, é a metade da densidade da água, onde, ρágua  1
cm3
supermercado a balança registrou a massa da porção de legumes igual a 0,500 kg (meio quilograma).
Considerando que o método adotado tenha boa precisão, o consumidor concluiu que a balança estava descalibrada
e deveria ter registrado a massa da porção de legumes igual a
a) 0,073 kg.
b) 0,167 kg.
c) 0,250 kg.
d) 0,375 kg.
e) 0,750 kg.
18. (Uel 2012) A areia monazítica, abundante no litoral do Espírito Santo até o final do século XIX, é rica em tório e
foi contrabandeada para outros países durante muitos anos sob a falsa alegação de lastrear navios. O lastro tem por
objetivo afundá-los na água, até certo nível, conferindo estabilidade para a navegação. Se uma embarcação tem
massa de 50.000 kg, qual deverá ser a massa de lastro de areia monazítica, em toneladas, para que esse navio
lastreado desloque um volume total de 1000m³ de água do mar? Considere a densidade da água do mar igual a
1.103 kg/m³.
a) 180
b) 500
c) 630
d) 820
e) 950
19. (Unesp 2012) A maioria dos peixes ósseos possui uma estrutura chamada vesícula gasosa ou bexiga natatória,
que tem a função de ajudar na flutuação do peixe. Um desses peixes está em repouso na água, com a força peso,
aplicada pela Terra, e o empuxo, exercido pela água, equilibrando-se, como mostra a figura 1. Desprezando a força
exercida pelo movimento das nadadeiras, considere que, ao aumentar o volume ocupado pelos gases na bexiga
natatória, sem que a massa do peixe varie significativamente, o volume do corpo do peixe também aumente. Assim,
o módulo do empuxo supera o da força peso, e o peixe sobe (figura 2).
Na situação descrita, o módulo do empuxo aumenta, porque
a) é inversamente proporcional à variação do volume do corpo do peixe.
b) a intensidade da força peso, que age sobre o peixe, diminui significativamente.
c) a densidade da água na região ao redor do peixe aumenta.
d) depende da densidade do corpo do peixe, que também aumenta.
e) o módulo da força peso da quantidade de água deslocada pelo corpo do peixe aumenta.
20. (Unimontes 2011) Em 1911, Ernest Rutherford e seus alunos Hans Geiger e Ernst Marsden realizaram uma
experiência crítica na qual um feixe de partículas alfa (núcleos de átomos de hélio), carregadas positivamente, era
projetado sobre uma película metálica delgada. A maioria das partículas atravessava a película como se estivesse
percorrendo o vácuo. Porém, algumas partículas alfa foram desviadas de sua direção original de percurso em
ângulos muito grandes (algumas foram até mesmo desviadas de volta, invertendo seu sentido de percurso). A partir
dessa experiência, Rutherford estabeleceu o seu modelo planetário para o átomo. Esse modelo propõe que a carga
positiva esteja concentrada numa região muito pequena em relação ao tamanho do átomo, chamada de núcleo. As
cargas negativas, constituídas pelos elétrons, estariam fora do núcleo, deslocando-se em órbitas ao redor dele. Os
experimentos de Rutherford permitiram investigar, pela primeira vez, o tamanho e a estrutura do núcleo. Utilizando o
princípio de conservação da energia, ele encontrou uma expressão para a distância mínima de aproximação de uma
partícula alfa deslocando-se diretamente em direção ao núcleo, antes de se afastar dele, por causa da repulsão
elétrica de Coulomb. Rutherford descobriu, a partir dessa expressão, que as partículas alfa se aproximavam do
núcleo até uma distância de 3,2 x 10-14 m, quando a lâmina era de ouro, e de 2 x 10-14 m, para átomos de prata. A
partir desses resultados e também da análise dos resultados das colisões que não eram frontais, ele concluiu que a
carga positiva do átomo está concentrada em uma pequena esfera, o núcleo, cujo raio teria que ser da ordem de 1014
-4
m. O raio do núcleo seria então 10 vezes menor que o raio do átomo de hidrogênio (raio de Bohr) e, o volume, 10
12
vezes menor.
Desde a época das experiências de Rutherford, outras experiências têm mostrado que a maioria dos núcleos pode
ser moldada geometricamente como sendo, aproximadamente, esférica, com um raio médio de r = r0 A1/3, em que A
é o número de massa e r0 é uma constante igual a 1,2 x 10-15 m. Considerando que a massa do núcleo seja dada por
Am, em que m = 1,67 x 10-27 kg, a ordem de grandeza da densidade (massa sobre volume) do núcleo, em kg/m 3, é
igual a
Dado:  = 3,14
a) 1015.
b) 1014.
c) 1012.
d) 1017.
21. (UFPR 2011) No dia 20 de abril de 2010, houve uma explosão numa plataforma petrolífera da British Petroleum,
no Golfo do México, provocando o vazamento de petróleo que se espalhou pelo litoral. O poço está localizado a 1500
m abaixo do nível do mar, o que dificultou os trabalhos de reparação. Suponha a densidade da água do mar com
valor constante e igual a 1,02 g/cm 3 e considere a pressão atmosférica igual a 1,00 x 105 Pa. Com base nesses
dados, calcule a pressão na profundidade em que se encontra o poço e assinale a alternativa correta que fornece em
quantas vezes essa pressão é múltipla da pressão atmosférica.
a) 15400.
b) 1540.
c) 154.
d) 15,4.
e) 1,54.
22. (Unesp 2011) A diferença de pressão máxima que o pulmão de um ser humano pode gerar por inspiração é em
torno de 0,1 105 Pa ou 0,1 atm. Assim, mesmo com a ajuda de um snorkel (respiradouro), um mergulhador não pode
ultrapassar uma profundidade máxima, já que a pressão sobre os pulmões aumenta à medida que ele mergulha mais
fundo, impedindo-os de inflarem.
Considerando a densidade da água ρ  103 kg / m3 e a aceleração da gravidade g  10m / s2 , a profundidade
máxima estimada, representada por h, a que uma pessoa pode mergulhar respirando com a ajuda de um snorkel é
igual a
a) 1,1 102 m .
b) 1,0  102 m .
c) 1,1 101m .
d) 1,0  101m .
e) 1,0  100 m .
23. (Enem 2011) 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.
24. (Ifsp 2011) Um aluno de engenharia pretende determinar a densidade de um corpo maciço e realiza uma
experiência que consiste, inicialmente, em suspender o corpo, em uma das extremidades de uma balança de braços
iguais, com uma massa de 100 gramas, conforme figura 1. A seguir ele coloca o corpo dentro de uma vasilha com
3
água, cuja densidade é de 1,0 g/cm , e a equilibra com uma massa de 60 gramas (figura 2). O valor encontrado da
3
densidade do corpo, em g/cm , é igual a
a) 8,75.
b) 7,50.
c) 6,75
d) 3,50.
e) 2,50.
25. (Enem 2011) Em um experimento realizado para determinar a densidade da água de um lago, foram utilizados
alguns materiais conforme ilustrado: um dinamômetro D com graduação de 0 N a 50 N e um cubo maciço e
homogêneo de 10 cm de aresta e 3 kg de massa. Inicialmente, foi conferida a calibração do dinamômetro,
constatando-se a leitura de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar. Ao mergulhar o cubo
na água do lago, até que metade do seu volume ficasse submersa, foi registrada a leitura de 24 N no dinamômetro.
Considerando que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s2 , a densidade da água do lago, em g/cm3 , é
a) 0,6.
b) 1,2.
c) 1,5.
d) 2,4.
e) 4,8.
27. (Unesp 2010) As barragens em represas são projetadas para suportar grandes massas de água. Na situação
representada na figura, temos uma barragem de largura 40 m, retendo uma massa de água de 30 m de
profundidade. Conhecendo-se o comportamento da pressão com a altura da coluna de um fluido e levando-se em
conta que a pressão atmosférica age dos dois lados da barragem, é possível determinar a força horizontal da água
da represa sobre a barragem.
Considere a pressão atmosférica como 1 atm  1,0 x 105 Pa, a densidade da água  água = 1,0 x 103 kg/m3 e a
aceleração da gravidade g  10 m/s2. Qual das alternativas melhor representa a variação da pressão com a altura h
da água em relação à superfície, e a força horizontal exercida por essa massa de água sobre a barragem?
a)
b)
d)
e)
c)
28. (Unifesp 2010) Pelo Princípio de Arquimedes explica-se a expressão popular “isto é apenas a ponta do
iceberg”, frequentemente usada quando surgem os primeiros sinais de um grande problema. Com este objetivo
realizou-se um experimento, ao nível do mar, no qual uma solução de água do mar e gelo (água doce) é contida em
um béquer de vidro, sobre uma bacia com gelo, de modo que as temperaturas do béquer e da solução mantenhamse constantes a 0 ºC.
No experimento, o iceberg foi representado por um cone de gelo, conforme esquematizado na figura. Considere a
densidade do gelo 0,920 g/cm3 e a densidade da água do mar, a 0 ºC, igual a 1,025 g/cm 3.
a) Que fração do volume do cone de gelo fica submersa na água do mar? O valor dessa fração seria alterado se o
cone fosse invertido?
b) Se o mesmo experimento fosse realizado no alto de uma montanha, a fração do volume submerso seria afetada
pela variação da aceleração da gravidade e pela variação da pressão atmosférica? Justifique sua resposta.
29. (Enem 2010) Durante uma obra em um clube, um grupo de trabalhadores teve de remover uma escultura de
ferro maciço colocada no fundo de uma piscina vazia. Cinco trabalhadores amarraram cordas à escultura e tentaram
puxá-la para cima, sem sucesso.
Se a piscina for preenchida com água, ficará mais fácil para os trabalhadores removerem a escultura, pois a
a) escultura flutuará. Dessa forma, os homens não precisarão fazer força para remover a escultura do
Fundo.
b) escultura ficará com peso menor, Dessa forma, a intensidade da força necessária para elevar a
escultura será menor.
c) água exercerá uma força na escultura proporcional a sua massa, e para cima. Esta força se
somará á força que os trabalhadores fazem para anular a ação da força peso da escultura.
d) água exercerá uma força na escultura para baixo, e esta passará a receber uma força ascendente
do piso da piscina. Esta força ajudará a anular a ação da força peso na escultura.
e) água exercerá uma força na escultura proporcional ao seu volume, e para cima. Esta força se
somará à força que os trabalhadores fazem, podendo resultar em uma força ascendente maior que
o peso da escultura.
30. (Fgv 2010) TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Todo carrinho de churros possui um acessório peculiar que serve para injetar doce de leite nos churros. Nele, a força
sobre um êmbolo, transmitida por alavancas, empurra o recheio para dentro do churro.
Em cada lado do recheador, há duas alavancas unidas por um pivô, uma delas, reta e horizontal, e a outra, parte
vertical e parte transversal. A alavanca maior encontra na base do aparelho outro pivô e, na outra extremidade, um
manete, onde é aplicada a força. A alavanca menor se conecta à extremidade do êmbolo que está em contato com o
doce de leite, pronta para aplicar, no início do processo, uma força horizontal.
O doce de leite não saía mesmo! Nem podia, uma vez que uma pequena tampa ainda obstruía a saída do doce.
Não percebendo a presença da tampa, o vendedor, já irritado, começou a aplicar sobre o manete uma força
gradativamente maior, que, por sua vez era transmitida ao êmbolo, na mesma direção de seu eixo de simetria.
Mesmo assim, a tampa se manteve em seu lugar! Admitindo que o doce de leite se comporte como um fluido ideal, a
Ftampa
relação entre a força resistente da tampa e a força exercida pelo mecanismo sobre o embolo,
é
Fêmbolo
Dados: diâmetro do êmbolo: 30 mm
área da tampa tocada pelo doce: 9 ×  × 10–6 m2
a) 3 ×  –1 × 10–2.
–2
b) 4 × 10 .
–2
c) 2 ×  × 10 .
d) 1,2 × 10–1.
e) 1,2 ×  × 10–1.
31. (Fgv 2009) A fim de se manter o reservatório das caixas d'água sempre com volume máximo, um mecanismo
hidráulico conhecido como boia emprega o princípio de Arquimedes. Uma boia pode ser resumida nas seguintes
partes: flutuador (A), alavanca em "L" (barra torcida no formato da letra L e que liga os pontos A, B e C), articulação
(B) e válvula (C). Seu funcionamento conta com o empuxo a que o flutuador fica submetido conforme o nível de água
sobe. Se o volume de água está baixo, o braço BC da alavanca deixa de ficar vertical, não exercendo força sobre a
válvula C, permitindo que a água jorre do cano (D). A válvula C somente permanecerá fechada se, devido à força de
empuxo sobre o flutuador, o braço BC assumir a posição vertical.
Considere que, em condições normais de funcionamento, uma boia mantenha a entrada de água fechada ao ter
metade de seu volume submerso na água do reservatório. Uma vez que os braços AB e BC da alavanca em "L"
guardam entre si a proporção de 5:1, a intensidade da força com que a alavanca empurra a válvula contra o cano, em
N, é
Dados:
Volume submerso da boia = 1 × 10-3m3;
Densidade da água = 1 × 103 kg/m3;
Aceleração da gravidade = 10 m/s2;
Massa do conjunto boia e flutuador desprezível;
Desconsiderar a influência da pressão atmosférica sobre a válvula.
a) 50.
b) 100.
c) 150.
d) 200.
e) 250.
32. (Pucsp 2007) A figura representa um bule transparente de café ao ser tombado para que a bebida seja servida.
O bule pode ser considerado como um sistema de vasos comunicantes em que o bico do recipiente comunica-se
com o corpo principal.
A respeito da situação, são feitas as afirmativas:
I. Ao tombarmos o bule para servir o café, a superfície livre da bebida fica à mesma altura h em relação à linha de
referência do sistema, tanto no bico como no corpo principal do bule, pois a pressão sobre a superfície livre do café é
a mesma em ambos os ramos deste sistema de vasos comunicantes.
II. Se o café fosse substituído por óleo, a superfície livre do líquido não ficaria a uma mesma altura h em relação à
linha de referência do sistema nos dois ramos do bule (bico e corpo principal) pois o óleo é mais denso do que o café.
III. Embora a superfície livre do café fique a uma mesma altura h nos dois ramos do bule, a pressão é maior na
superfície do líquido contido no bico, pois este é mais estreito que o corpo principal do bule.
Dessas afirmativas, está correto apenas o que se lê em:
a) I e II
b) I e III
c) I
d) II
e) III
Gabarito:
Resposta da questão 1: [A]
Resposta da questão 2:
a) t s = 2,4 h = 2 h e 24 min .
b) p = 100 N/m²
Resposta da questão 3: [C]
Resposta da questão 4: [A]
Resposta da questão 7:
a) FN = 781 N
b) p = 6,5.105 Pa
Resposta da questão 8: [A]
Resposta da questão 9: [C]
Resposta da questão 10: [A]
Resposta da questão 11: [C]
Resposta da questão 12: [D]
Resposta da questão 13: [D]
Resposta da questão 14:
Dados: ρC = 0,2 g/cm3; hC = 5 cm; ρL = 8 g/cm3; hL = 5 cm; ρ A = 1 g/cm3; D = 2 cm  R = 1 cm.
a) A massa do objeto (M) é a soma das massas da cortiça (mC) e da liga (mL).
M  m C  m L  M  ρC VC  ρC VC  M  ρC π R2 hC  ρC π R2 hL 

M  π R 2 ρC hC  ρC hL

 3  1 0,2  5  8  0,5  3  5 
M  15 g.
b) Como o objeto está em equilíbrio, as forças nele atuantes, empuxo e peso, estão equilibradas.
M
15
E  P  ρA Vsub g  M g  ρA π R2 hsub  M  hsub 

2
π R ρA 3  12  2
hsub  5 cm.
Resposta da questão 15: [A]
Resposta da questão 16: [C]
Resposta da questão 17: [D]
Resposta da questão 18: [E]
Resposta da questão 19: [E]
Resposta da questão 21: [C]
Resposta da questão 22: [E]
Resposta da questão 23: [B]
Resposta da questão 24: [E]
Resposta da questão 25: [B]
Resposta da questão 26: [B]
Resposta da questão 27: [B]
Resposta da questão 28:
a) Dados: dg = 0,920 g/cm3; dag = 1,025 g/cm3.
A figura a seguir mostra que no equilíbrio as forças que agem sobre o cone de gelo são o peso e o empuxo.
Sejam Vg o volume do cone de gelo e f =
VSub
a fração submersa do volume desse cone.
Vg
Como a resultante dessas forças é nula:
dg
0,920
V
E = P  dag Vsub g = dg Vg g  Sub = f =
f=

dag
1,025
Vg
f  0,898  f  89,8%.
Se o cone fosse invertido, essa fração continuaria a mesma, pois o empuxo seria o mesmo, resultando na mesma
equação do item anterior.
b) Os fatores mencionados (variações da aceleração da gravidade e da pressão atmosférica) em nada afetam o
experimento. A justificativa está na própria expressão encontrada no item anterior:
f=
dg
dag
, mostrando que a fração imersa do volume depende apenas das densidades do gelo e da água que não se
alteram com os fatores mencionados.
Resposta da questão 29: [E]
Resposta da questão 30: [B]
Resposta da questão 31: [A]
Resposta da questão 32: [C]