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FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIERA DA CUNHA 2º Ano de Química Exercícios de Física – Hidrostática Professor: Leonardo Postay Extraído: BÔAS, Newton Villas; DOCA, Ricardo Helou; BISCUOLA, Gualter José. Física: volume1. 1a ed., São Paulo: Saraiva, 2010. 448p FERRARO, Nicolau Gilberto; SOARES, Paulo Antônio de Toledo; RAMALHO Jr., Francisco. Os Fundamentos da Física: volume1. 9a ed., São Paulo: Moderna, 2007. 494p BONJORNO, José Roberto. et al. Física: história & cotidiano: volume 1. 1ª ed., São Paulo: FTD, 2003. 488 p. 30) O sistema de vasos comunicantes representado na figura contém dois líquidos imiscíveis, 1 e 2, de densidades ρ1e ρ2, respectivamente. A diferença de pressão entre os pontos A e B é igual a 1,0.10³ Pa e a densidade do líquido mais denso é igual a 2,0.10³ kg/m³. (Dado: g = 10 m/s².) a) Determine a densidade do líquido menos denso. b) Estabeleça a relação entre a distância da superfície de separação dos líquidos e a superfície livre de cada líquido e o desnível h. 31) Na figura a seguir está representado um recipiente construído pela junção de dois tubos cilíndricos coaxiais e de eixos horizontais. O recipiente contém um líquido incompressível aprisionado pelos êmbolos 1 e 2, de áreas respectivamente iguais a 0,50 m² e 2,0 m². Empurrando-se o êmbolo 1 para a direita com a força �⃗�1 de intensidade 100 kgf, obtém-se, nesse êmbolo, um deslocamento de 80 cm. Desprezando os atritos, determine: a) a intensidade da força horizontal �⃗�2 com que o líquido empurra o êmbolo 2; b) o deslocamento do êmbolo 2. 32) Por meio do dispositivo da figura, pretende-se elevar um carro de massa 1,0.10³ kg a uma altura de 3,0 m em relação à sua posição inicial. Para isso, aplica-se sobre o êmbolo 1 a força �⃗�1 indicada e o carro sobe muito lentamente, em movimento uniforme. As áreas dos êmbolos 1 e 2 valem, respectivamente, 1,0 m² e 10 m². No local, g = 10 m/s². Desprezando a ação da gravidade sobre os êmbolos e sobre o óleo também os atritos e a compressão do óleo, determine: a) a intensidade de �⃗�1; b) o trabalho da força que o dispositivo aplica no carro, bem como o trabalho de �⃗�1. 33) Ao se usar um saca-rolhas, a força mínima que deve ser aplicada para que a rolha de uma garrafa comece a sair é igual a 360 N. a) Sendo 𝜇𝑒 = 0,20, o coeficiente de atrito estático entre o rolha e o bocal da garrafa, encontre a força normal que a rolha exerce no bocal da garrafa. Despreze o peso da rolha. b) Calcule a pressão da rolha sobre o bocal da garrafa. Considere o raio interno do bocal da garrafa igual a 0,75 cm e o comprimento da rolha igual a 4,0 cm. Adote = 3. 34) A atmosfera terrestre é composta por vários gases, formando uma imensa cada de ar que é atraída pela força da gravidade da Terra e, portanto, tem peso. Se não o tivesse, ela escaparia da Terra, dispersando-se pelo espaço. Devido ao seu peso, a atmosfera exerce uma pressão, chamada pressão atmosférica, sobre todos os objetos nela imersos. Foi o físico italiano Evangelista Torricelli (1608-1647) que realizou uma experiência para determinar a pressão atmosférica ao nível do mar. Ele usou um tubo, de aproximadamente 1,0 m de comprimento, cheio de mercúrio (Hg) e com a extremidade tampada. Depois, colocou o tubo, em pé e com a boca tampada para baixo, dentro de um recipiente que também continha mercúrio. Torricelli observou que, após destampar o tubo, o nível do mercúrio desceu e estabilizou-se na posição correspondente a 76 cm, restando o vácuo na parte vazia do tubo. Com base nessas informações, é correto afirmar que, se a experiência de Torricelli for realizada: a) no monte Everest, a altura da coluna de mercúrio será maior que ao nível do mar.da altura de um lugar, a pressão atmosférica. b) ao nível do mar, porém com água, cuja densidade é cerca de 1 13,6 vezes menor que a do mercúrio, a altura da coluna de água seria igual a 10,3 m. c) ao nível do mar, porém com água, que apresenta densidade muito inferior à do mercúrio, a altura da coluna de água seria imperceptível. d) ao nível dor mar, com um líquido mais denso que o mercúrio, o tubo de vidro deveria ter maior comprimento. e) com barômetros de Torricelli, estes permitem determinar, através da medida da altitude de um lugar, a pressão atmosférica. Respostas: 30) a) 1,0.10³ kg/m³ b) h2 = h h1 = 2 h 31) a) 400 kgf b) 20 cm 32) a) 1,0.10³ N b) W1= W2 = 3,0.10 4 J 33) a) 1,8.10³ N b) 1,0.10 6 Pa 34) b