(SANTA CASA-SP 2019) - QUESTÃO

A figura representa um sistema hidráulico constituído por dois êmbolos, A e B, de massas desprezíveis, que podem deslizar sem atrito por dentro de dois tubos cilíndricos que se comunicam; uma haste horizontal articulada em O; e outra haste vertical fixa no êmbolo B. O interior dos tubos é preenchido com água. Um bloco cúbico C, de massa 64 kg e aresta 20 cm, é mantido em repouso sobre o êmbolo A pela força vertical  F aplicada na extremidade da haste horizontal.

Sabendo que a área do êmbolo A é quatro vezes maior que a área do êmbolo B, adotando g = 10 m/s² e desprezando as massas das hastes, calcule:

a) a pressão, em N/m², exercida pelo bloco C sobre a superfície do êmbolo A.
b) a intensidade da força F, em N.

(UNICAMP 2018) - QUESTÃO

Um gigantesco iceberg desprendeu-se recentemente da Antártida, no extremo sul do planeta. O desprendimento desse iceberg, batizado de A68, foi considerado um dos maiores eventos do gênero já registrados pela ciência moderna. Segundo a NASA, é difícil prever se o iceberg permanecerá como um único bloco, mas é mais provável que ele se fragmente. 

a) Considere que o iceberg tem o formato aproximado de uma placa de 6000 km² de área e 500 m de espessura. Sendo a densidade do gelo ρg = 900 kg/m³ , calcule o empuxo sobre o iceberg que o mantém flutuando. 

b) Suponha um iceberg com velocidade de deriva constante. Em um dado momento, tensões internas fazem com que dois blocos de gelo menores, A e B, se desprendam e sejam lançados em sentidos opostos e perpendicularmente à direção da velocidade de deriva do iceberg. As massas dos blocos são mA = 2,0 x 10⁵kg e mB = 5,0 x 10⁴kg. Sabendo que imediatamente após a fragmentação a direção da velocidade de deriva do iceberg se mantém, e que o módulo da velocidade do bloco A é VA = 0,5 m/s, calcule o módulo da velocidade do bloco B imediatamente após a ruptura. 

(ITA 2018) - QUESTÃO

Uma esfera sólida e homogênea de volume V e massa específica ρ repousa totalmente imersa na interface entre dois líquidos imiscíveis. O líquido de cima tem massa específica ρc e o de baixo, ρb, tal que ρc < ρ < ρb. Determine a fração do volume da esfera imersa no líquido superior.

(UNESP - 2018) - QUESTÃO

Uma esfera de massa 50 g está totalmente submersa na água contida em um tanque e presa ao fundo por um fio, como mostra a figura 1. Em dado instante, o fio se rompe e a esfera move-se, a partir do repouso, para a superfície da água, onde chega 0,60 s após o rompimento do fio, como mostra a figura 2.

a) Considerando que, enquanto a esfera está se movendo no interior da água, a força resultante sobre ela é constante, tem intensidade 0,30 N, direção vertical e sentido para cima, calcule, em m/s, a velocidade com que a esfera chega à superfície da água.

b) Considerando que apenas as forças peso e empuxo atuam sobre a esfera quando submersa, que a aceleração gravitacional seja 10 m/s2 e que a massa específica da água seja 1,0 × 103 kg/m3, calcule a densidade da esfera, em kg/m3.

(UNIFESP 2018) - QUESTÃO

Dois corpos, A e B, de massas 10 kg e 8 kg, respectivamente, cinco polias e dois fios constituem um sistema em equilíbrio, como representado na figura. O corpo A está parcialmente mergulhado na água, com 40 cm de sua altura imersos e com sua base inferior paralela ao fundo do recipiente e ao nível da água.

Adotando g = 10 m/s2, densidade da água igual a 103 kg/m3 e considerando que os fios e as polias sejam ideais e que o teto seja paralelo ao solo horizontal, calcule:

a) a diferença entre as pressões, em Pa, às quais estão submetidas as bases superior e inferior do corpo A.

b) o volume do corpo A, em m3, que se encontra abaixo da superfície da água.

(UNICAMP 2016) - QUESTÃO

Os reguladores de pressão são acessórios de segurança fundamentais para reduzir a pressão de gases no interior dos cilindros até que se atinja sua pressão de utilização. Cada tipo de gás possui um regulador específico.

a) Tipicamente, gases podem ser armazenados em cilindros a uma pressão interna de P0 = 2,0 x 107 Pa e ser utilizados com uma pressão de saída do regulador de P1 = 1,6 x 107 Pa. Considere um gás ideal mantido em recipiente fechado a uma temperatura inicial de T0 = 300 K. Calcule a temperatura final T1 do gás se ele for submetido isovolumetricamente à variação de pressão dada acima.

b) Quando os gases saem dos reguladores para o circuito de utilização, é comum que o fluxo do gás (definido como sendo o volume do gás que atravessa a tubulação por unidade de tempo) seja monitorado através de um instrumento denominado fluxômetro. Considere um tanque cilíndrico com a área da base igual a A = 2,0 m2 que se encontra inicialmente vazio e que será preenchido com gás nitrogênio. Durante o preenchimento, o fluxo de gás que entra no tanque é medido pela posição da esfera sólida preta do fluxômetro, como ilustra a figura abaixo. A escala do fluxômetro é dada em litros/minuto. A medida do fluxo de nitrogênio e sua densidade d = 1,0 kg/m3 permaneceram constantes durante todo o processo de preenchimento, que durou um intervalo de tempo ∆t = 12 h. Após este intervalo de tempo, a válvula do tanque é fechada com certa quantidade de gás nitrogênio em repouso no seu interior. Calcule a pressão exercida pelo gás na base do tanque. Caso necessário, use g = 10 m/s2 .

(PUC/RJ 2015) - QUESTÃO

Um tubo cilíndrico de vidro de 5,0 m de comprimento tem um de seus extremos aberto e o outro fechado. Estando inicialmente em contato com o ar à pressão atmosférica (1,0 atm), este tubo é introduzido dentro de uma piscina com água, com a parte fechada para cima, até que a água se haja elevado a um quinto da altura do tubo. O tubo é mantido nesta posição. Veja a figura. 

Suponha que este processo ocorre à temperatura constante. Tome o ar como gás ideal.

a) Qual é a pressão do ar dentro do tubo, em atm? 

b) Qual é a altura H do tubo que se encontra submergida?

(FAMERP 2017) - QUESTÃO

Uma caixa de massa 150 kg, com faces retangulares pintadas nas cores verde, vermelho e azul, está apoiada na borda plana e horizontal de uma piscina, sobre uma de suas faces azuis, conforme a figura 1, que também indica as dimensões de cada uma das faces da caixa. Na situação da figura 2, a caixa está dentro da piscina, totalmente submersa e apoiada no fundo, em repouso, sobre uma de suas faces verdes.

Considerando que a água da piscina esteja parada, que sua densidade seja igual a 10³ kg/m³ e que g = 10 m/s², calcule, em pascal:

a) a pressão exercida pela caixa sobre a borda da piscina, na situação indicada na figura 1.

b) a pressão exercida pela caixa no fundo da piscina, na situação indicada na figura 2.