2 ² QUESTÃO
A Hidrostática é a parte da Física que estuda os líquidos em equilíbrio. Alguns teoremas foram estudados como de Stevin e a Experiência de Torricelli.
ANDRADE, Luís Ricardo Arruda de. Física Geral e Experimental I. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019.
Sobre o assunto, assinale a alternativa correta:
ALTERNATIVAS
O Teorema de Stevin afirma que a pressão em um ponto em um fluido em equilíbrio é igual em todas as direções e independe da densidade do fluido.
O Teorema de Stevin afirma que a pressão em um ponto em um fluido em equilíbrio não é diretamente proporcional à profundidade do ponto abaixo da superfície do fluido.
A Experiência de Torricelli demonstra que a pressão em um ponto em um fluido em equilíbrio é constante e
independente da profundidade do ponto abaixo da superfície do fluido.
De acordo com a Experiência de Torricelli, a velocidade de escoamento de um fluido através de um orifício em um
recipiente é inversamente proporcional à raiz quadrada da altura do líquido acima do orifício.
O Teorema de Stevin é ilustrado pela equação
, onde
é a pressão no ponto, Po é a pressão atmosférica, p é a densidade do fluido, g é a aceleração devida à gravidade
é a profundidade do ponto abaixo da superfície do fluido.
A massa específica de uma substância é definida pelo quociente da massa de uma amostra dessa substância pelo volume que ela ocupa. A densidade é, também, o quociente da massa pelo volume. A diferença é que a densidade é uma característica do corpo em uma dada temperatura.
ANDRADE, Luís Ricardo Arruda de. Física Geral e Experimental I. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019.
Considere 3 cubos de mesmo volume e materiais diferentes: ferro, gelo e chumbo. Em um recipiente contendo água e óleo, indique a alternativa correta, sabendo que:
- densidade da água
- densidade do óleo
- densidade do ferro
- densidade do gelo
- densidade do chumbo
ALTERNATIVAS
O óleo afunda no gelo, mas flutua na água.
Chumbo e ferro irão flutuar na superfície da água e óleo.
Teremos no fundo do recipiente óleo, depois a água e na superfície o gelo.
Teremos óleo no fundo do recipiente, gelo e água na parte superior do recipiente.
O gelo afunda no óleo, mas flutua na água, assim teremos água no fundo do recipiente, gelo na superfície óleo/água e óleo na parte superior do recipiente.
Sobre o assunto, assinale a alternativa correta:
independente da profundidade do ponto abaixo da superfície do fluido.
recipiente é inversamente proporcional à raiz quadrada da altura do líquido acima do orifício.
Considere 3 cubos de mesmo volume e materiais diferentes: ferro, gelo e chumbo. Em um recipiente contendo água e óleo, indique a alternativa correta, sabendo que:
Chumbo e ferro irão flutuar na superfície da água e óleo.
Teremos no fundo do recipiente óleo, depois a água e na superfície o gelo.
Teremos óleo no fundo do recipiente, gelo e água na parte superior do recipiente.
O gelo afunda no óleo, mas flutua na água, assim teremos água no fundo do recipiente, gelo na superfície óleo/água e óleo na parte superior do recipiente.
Passo 1
O enunciado traz dois itens:
- Escolher a alternativa correta sobre hidroestática, aplicando o Teorema de Stevin e a Experiência de Torricelli.
- Determinar a posição de três cubos (ferro, gelo e chumbo) de igual volume num recipiente contendo água e óleo, usando o critério de flutuabilidade de Archimedes e as densidades fornecidas.
Passo 2
Para o primeiro item, lembramos:
- O Teorema de Stevin relaciona pressão e profundidade por
logo a pressão cresce com a densidade
e com a profundidade
.
- A Experiência de Torricelli mostra que a velocidade de escoamento é
isto é, diretamente proporcional à raiz de
.
Analisando as alternativas:
- Confunde com a lei de Pascal e diz que independe da densidade (errado).
- Nega a proporcionalidade com
(errado). - Atribui a Torricelli a constância da pressão (errado).
- Afirma a velocidade inversamente proporcional a
(errado). - Está exatamente na forma de Stevin:
Passo 3
Para o segundo item, ordenamos fluidos e corpos por densidade
,
:
- Óleo flutua sobre a água ( 0,8 < 1 ).
- Ferro
e chumbo são muito mais densos que ambos os fluidos, portanto afundam até o fundo do recipiente. - Gelo
é mais denso que o óleo mas menos denso que a água; afunda no óleo, mas flutua na água, ficando preso na interface óleo–água.
Resposta
- O Teorema de Stevin é ilustrado pela equação
. - O gelo afunda no óleo, mas flutua na água, assim teremos água no fundo do recipiente, gelo na interface óleo/água e óleo na parte superior.