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Hidrostática

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Hidrostática

  1. 1. A densidade de massa de um objeto é  a suamassa, m,  dividida pelo seu volume, V. d= m V
  2. 2. Lei de Stevin Consentiu em calcular a diferença da pressão existente entre dois pontos de certo fluído homogêneo que está tanto em equilíbrio como sob a ação da gravidade. p = p0 + dgh
  3. 3. Há séculos atrás, grandes sinosmetálicos eram usados para serecuperar objetos de artilharia nofundo do mar. O sino era introduzidona água, com uma pessoa em seuinterior, de tal modo que o ar contidonele não escapasse à medida que osino afundasse, como indica a figura aseguir.
  4. 4. Supondo que noinstante focalizado na D arfigura a água seencontre em equilíbrio águahidrostático, compareas pressões nos pontos ar A CA, B, C e D usando os Bsímbolos de ordem >(maior), = (igual) e <(menor). Justifique suaresposta.
  5. 5. PA = PB > PC > PD ar D água ar A C B
  6. 6. Na figura a seguir,dois recipientesrepousam sobre amesa do laboratório;um deles contém:apenas água e ooutro, água e óleo. Oslíquidos estão emequilíbriohidrostático.
  7. 7. Sobre as pressões hidrostáticas P1, P2 e P3, respectivamente, nos pontos 1, 2 e 3 da figura, pode–se afirmar corretamente que: a) P1 = P3 > P2 d) P2 > P3 > P1 b)P2 > P1 = P3 e) P3 > P1 > P2 c)P1 > P2 = P3
  8. 8.  d) P2 > P3 > P1
  9. 9. Um mergulhador persegue um peixe a5,0 m abaixo da superfície de um lago.O peixe foge da posição A e seesconde em uma gruta na posição B,conforme mostra a figura. A pressãoatmosférica na superfície da água éigual a pATM = 10 . 105 N/m2.Adote g = 10 m/s2.
  10. 10. a) Qual a pressão sobre o mergulhador?b) Qual a variação de pressão sobre o peixe nas posições A e B?
  11. 11. a) De acordo com o teorema de Stevin:pA = pATM + µ . g . h = 105 + 103 . 10 . 5pA = 105 + 5 . 104 = 105 + 0,5 . 105pA = 1,5 . 105b) ∆pAB = µ . g . ∆hAB = 0 ∆pAB = 0
  12. 12. Empuxo é igual ao peso do líquido deslocado E = dL.g.VS
  13. 13. A figura mostra, em seqüências, um corpohomogêneo: flutuando livremente numlíquido onde metade de seu volume ficasubmerso; empurrado por uma força F1 queo deixa parcialmente fora do líquido;empurrado por uma força F2 que o deixacom a parte superior encoberta por umafiníssima camada de líquido; totalmentemergulhado a profundidades diferentes poração das forças F3 e F4, respectivamente. Emtodos os casos o corpo está em equilíbrioestático. O peso do corpo é P.
  14. 14. Observe que todas as forças estão identificadas pelos seus módulos e assinale, abaixo, a opção correta.a) A força F1 é nula e a força F2 é igual a P.b) As forças F2, F3 e F4 são iguais e maiores que P.c) As forças F2, F3 e F4 são iguais e menores que F1.d) As forças F3 e F4 são iguais e menores que F1 e F2.e) A força F4 é igual a F3 e é maior que F1.
  15. 15. e) A força F4 é igual a F3 e é maior que F1.
  16. 16. Uma bóia de cortiça está totalmente submersa na água de uma piscina, presa por um fio ideal, conforme ilustra a figura:Dados: Volume da bóia = 1,0 . 10–3 m3 µcortiça = 0,30 . 103 kg/m3 µágua = 1,0 . 103 kg/m3 g = 10 m/s2Conclui–se que a força de tração no fio é:a) 7,0 . 10o Nb) 7,0 . 10 Nc) 7,0 . 10–1 Nd) 7,0 . 10–2 Ne) 7,0 . 10–3 N
  17. 17. r Er rT P
  18. 18. E=T+PµL . Vim . g = T + mC . g1 . 103 . 10–3 . 10 = T + µC . VC . g10 = T + 0,3 . 103 . 10–3 . 1010 – 3 = T ⇒ T = 7NGabarito: A
  19. 19. Um bloco com 140 kg demassa e 0,02 m3 de volume,está imerso em água esuspenso por um conjuntode cordas e polias, demassa desprezível, comoindica a figura. Dados:massa específica da água =1000 kg/m3g = 10 m/s2
  20. 20. A intensidade da força F que mantém o sistema em equilíbrio é igual a:a) 600 N d) 1200 Nb) 400 N e) 150 Nc) 300 N
  21. 21. T+E=PT + d.g.VS = m . gT + 1000.10.0,02=140.10T + 200 = 1400T = 1400 – 200T = 1200 NF = T/22F = 1200/4F = 300 NGabarito: C
  22. 22. O princípio de Pascal pode ser usado para explicar como um sistema hidráulico funciona. Ex: Elevador hidráulico usado para levantar um carro do solo para reparos mecânicos.
  23. 23. A pressão aplicada a um fluido dentro deum recipiente fechado é transmitida, semvariação, a todas as partes do fluido, bemcomo às paredes do recipiente.
  24. 24. Na prensa hidráulica na figura , os diâmetrosdos tubos 1 e 2 são , respectivamente, 4 cm e 20cm. Sendo o peso do carro igual a 10000 N,determine a força que deve ser aplicada notubo 1 para equlibrar o carro
  25. 25. A = π R2 R1= 2 cm R2= 10 cmR2 = 5 R 1 A2 = 25A1F1= 400 N
  26. 26. Uma garrafa é completamente preenchida comágua e fechada hermeticamente por meio deuma rolha. Atravessa–se a rolha com umestilete cilíndrico dotado de um suporte, comomostra a figura. A área da seção transversal doestilete é 1,0 . 10–5 m2 e a área do fundo dagarrafa é 1,0 . 10–2 m2. Aplica–se uma forçaperpendicular ao suporte, de intensidade F =1,0 N, de modo tal que a rolha permaneçaimóvel.Em virtude da aplicação de , a intensidade daforça exercida no fundo da garrafa vale então:
  27. 27. a) 1,0 . 10–3 N F1 = F2b) 1,0 . 103 N A1 A2c)1,0 N 1 = F2 .d) 1,0 . 105 N 10-5 10-2 F2 = 10 -2 10-5 F2 = 103 N Gabarito: B
  28. 28. Numa preensa hidráulica, o êmbolo menor tem área de 10cm2 enquanto o êmbolo maior tem sua área de 100 cm2. Quando uma força de 5N é aplicada no êmbolo menor , o êmbolo maior move-se. Pode-se concluir que  (A) a força exercida no êmbolo maior é de 500 N. (B) o êmbolo maior desloca-se mais que o êmbolo menor. (C) os dois êmbolos realizam o mesmo trabalho. (D) o êmbolo maior realiza um trabalho maior que o êmbolo menor. (E) O êmbolo menor realiza um trabalho maior que o êmbolo maior
  29. 29. Gabarito: C

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