1.

Os cientistas encontraram indícios de que Marte pode ter tido outrora um oceano com 0,500   k m de profundidade. A aceleração da gravidade em Marte é 3,71   m / s 2 .

  1. Qual seria a pressão manométrica no fundo desse oceano?
  2. A que profundidade você precisaria descer nos oceanos da Terra para ser submetido à mesma pressão manométrica?

Dados necessários:

Densidade da água do mar: ρ m a r = 1,03.10 3 k g / m 3 .

Aceleração da gravidade na Terra: g = 10,0   m / s 2 .

Resolução
2.

A figura mostra três vasos V 1 , V 2 e V 3 cujas bases tem a mesma área. Os vasos estão cheios de líquido l 1 , l 2 e l 3 até uma mesma altura. As pressões nos fundos dos vasos são p 1 , p 2 e p 3 , respectivamente. Com relação a essa situação, é correto afirmar que:

  1. p 1 = p 2 = p 3 somente se os líquidos l 1 , l 2 e l 3 forem idênticos.
  2. p 1 = p 2 = p 3 quaisquer que sejam os líquidos l 1 , l 2 e l 3 .
  3. p 1 > p 2 > p 3 somente se os líquidos l 1 , l 2 e l 3 forem idênticos.
  4. p 1 > p 2 > p 3 quaisquer que sejam os líquidos l 1 , l 2 e l 3 .
Resolução
3.

A profundidade máxima d m á x a que um mergulhador pode descer com um snorkel (tubo de respiração) é determinada pela massa específica da água e pelo fato de que os pulmões humanos não funcionam com uma diferença de pressão (entre o interior e o exterior da cavidade torácica) maior que 0,050   a t m . Qual é a diferença entre os valores de d m á x , para água doce e para a água do mar Morto (a água natural mais salgada no mundo com uma massa específica de 1,5 ∙ 10 3   k g / m 3 )?

Dados: 1   a t m = 1,013 ∙ 10 5   P a

ρ á g u a = 998   k g / m 3

g = 9,8   m / s 2

Resolução
4.

Um barril contém uma camada de óleo de 0,120 m flutuando sobre água. A camada de água tem uma altura de 0,250 m . A densidade do óleo é igual a 600 k g / m 3 .

  1. Qual é a pressão manométrica na interface entre o óleo e a água?
  2. Qual é a pressão manométrica no fundo do barril?

Outros dados:

g = 10,0   m / s 2

ρ á g u a = 1,00.10 3 k g / m 3

Resolução
5.

Você está projetando um sino de mergulho pra aguentar a pressão da água do mar até uma profundidade de 250 m .

a) Qual é a pressão manométrica nessa profundidade? (Despreze as variações de densidade da água com a profundidade).

b) Levando-se em consideração a pressão da coluna de líquido e a pressão atmosférica, qual é a força resultante exercida pela água fora do sino e pelo ar dentro do sino sobre uma janela de vidro circular com diâmetro de 30,0 c m ? (Despreze a pequena variação de pressão sobre a superfície da janela).

Dados necessários:

ρ m a r = 1,03.10 3 k g / m 3

g = 10,0 m / s 2

Resolução
6.

Alguns membros da tripulação tentam escapar de um submarino avariado 100   m abaixo da superfície. Que força deve ser aplicada a uma escotilha de emergência, de 1,2   m por 0,60   m ,

para abri-la para fora nessa profundidade? Suponha que a massa específica da água do oceano é 1024   k g / m 3 e que a pressão do ar no interior do submarino é 1,00   a t m .

Resolução
7.

Um cilindro alto com uma área de seção reta igual a 12,0 c m 2 está parcialmente cheio de mercúrio. A superfície do mercúrio está 5,0 c m acima do fundo do cilindro. Despeja-se água lentamente sobre o mercúrio, e os dois fluidos não se misturam. Que volume de água deve ser acrescentado para dobrar a pressão manométrica no fundo do cilindro?

Dados:

g = 10,0 m / s 2

ρ á g u a = 1,0 × 10 3 k g / m 3

ρ m e r c ú r i o = 13,6 × 10 3 k g / m 3

Resolução
8.

Embolia gasosa em viagens de avião. Os mergulhadores são aconselhdados a não viajar de avião nas primeiras 24h após um mergulho porque o ar pressurizado usado durante o mergulho pode introduzir nitrogênio na corrente sanguínea. Uma redução súbita da pressão do ar (como a que acontece quando um avião decola) pode fazer com que o nitrogênio forme bolhas no sangue, que podem produzir embolias dolorosas ou mesmo fatais. Qual é a variação de pressão experimentada por um soldado da divisão de operações especiais que mergulha a 20   m de profundidade em um dia e salta de paraquedas de uma altitude de 7,6   k m no dia seguinte? Suponha que a massa específica média do ar nessa faixa de altitude é 0,87   k g / m 3 .

Dados: ρ á g u a = 1024   k g / m 3

g = 9,8   m / s 2

Resolução
9.

A densidade de massa da atmosfera decresce com a altura h a partir do nível do mar. A pressão e a densidade de massa da atmosfera no nível do mar são dadas por P 0 e ρ 0 , respectivamente. Considere que a aceleração da gravidade g é constante e conhecida. Supondo que a temperatura é constante e a atmosfera pode ser considerada um gás ideal, a pressão na altura h é dada por P = P 0 e - α h , onde α é

  1. ( ρ 0 g ) ⁄ P 0  
  2. ρ 0 ⁄ ( g P 0   )
  3. ρ 0   P 0
  4. ρ 0 ⁄ g
Resolução
10.

Os três paralelepípedos abaixo tem a mesma altura   H e a mesma área da base A .

Nos três casos, o ponto C está em contato com a base e com uma superfície lateral.

Se os três estiverem completamente preenchidos pelo mesmo fluido, marque a alternativa verdadeira:

  1. A pressão do fluido sobre a superfície lateral, no ponto C , é maior no caso ( i ) .
  2. A pressão do fluido sobre a superfície lateral, no ponto C , é maior no caso ( i i ) .
  3. A pressão do fluido sobre a superfície lateral, no ponto C , é maior no caso ( i i i ) .
  4. O fluido exerce pressão sobre a superfície lateral apenas no caso ( i i i ) .
  5. A pressão do fluido sobre a superfície lateral, no ponto C , é igual em todos os casos.
Resolução
11.

A densidade de um corpo é ligeiramente menor do que a da água. No entanto, ele é muito mais compressível. O que acontecerá se ele for colocado próximo à superfície e se for colocado a uma grande profundidade, respectivamente?

  1. Ele afundará no primeiro e no segundo
  2. Ele boiará na superfície no primeiro caso e no segundo
  3. Ele boiará na superfície no primeiro caso e afundará no segundo
  4. Ele afundará no primeiro caso e boiará no segundo
  5. Ele boiará na superfície no primeiro caso e no segundo, mas com uma fração maior fora d’água no segundo caso
Resolução
12.

Quando apresentou o seu princípio, Pascal fez uma demonstração dramática. Ele inseriu um tubo fino de diâmetro d = 0,6 c m verticalmente num barril fechado como mostra a figura abaixo. A tampa do barril tem um diâmetro D = 50 c m .   Depois de preencher o barril com água, ele continuou preenchendo o tubo com água. Quando a altura da coluna de água no tubo atingiu a altura h = 12 c m , o barril explodiu. Em um instante imediatamente anterior a explosão, calcule o que se pede.

Se necessário use π = 3 , a densidade da água ρ = 10 3 k g / m 3   e g = 10 m / s 2 .

  1. O peso da água no tubo.
  2. A pressão manométrica da água logo abaixo da tampa do barril
  3. A força líquida(módulo, direção e sentido) na tampa do barril.

Resolução
13.

Na figura, um tanque aberto contém uma camada de óleo que flutua no topo de uma camada de água (densidade de  1000   k g / m ​ 3 ​ ), que é de  3,0   m   de espessura, como mostrado. Qual deve ser a espessura da camada de óleo se a pressão manométrica no fundo do tanque é de 5,0   x   10 ​ 4 ​   P a ? A  densidade do óleo é de  510   k g / m ​ 3 ​ .   

( A )   4,1   m  

( B )   5,1   m  

( C )   6,8   m  

( D )   24,3   m  

( E )   40,2   m     

Resolução
14.

​Um balde em repouso no chão de um elevador contém um fluido incompressível de densidade ρ. Quando o elevador desce com aceleração constante de magnitude ​ a ​ , a diferença de pressão entre dois pontos de um fluido, separados por uma distância vertical h , é dada por:

( A )   ρ . a . h  

( B )   ρ . g . h  

( C )   ρ . ( g - a ) . h  

( D )   ρ . ( g + a ) . h  

( E )   ρ . g . a . h  

Resolução
15.

2 - A figura abaixo mostra um recipiente cheio de água até a altura mostrada. Quando comparamos a pressão no ponto A com a pressão no ponto B, descobrimos que

  1. p A = p B / 4
  2. p A = p B / 2
  3. p A = p B
  4. p A = 2 p B
  5. p A = 4 p B

Resolução
16.

Um balde em repouso no chão de um elevador contém um fluido incompressível de densidade ρ. Quando o elevador tem uma aceleração para baixo de magnitude a , a diferença de pressão entre dois pontos quaisquer no fluido, separados por uma distância vertical ∆h, será:

a   ρ a ∆ h   ;

b   ρ g   ∆ h   ;

c   ρ g   +   a ∆ h   ;

d ρ g - a ∆ h   ;

e     ρ g   a ∆ h   ;

f Nenhuma das respostas é verdadeira.  

Resolução
17.

Um recipiente próximo a superfície terrestre onde a aceleração da gravidade é g → = - g z ^ , com g constante, e contendo um fluido de densidade ρ constante e massa m é submetido a uma força adicional, uniforme, F → = - A x ^ - B y ^ , onde A e B são constantes positivas.

Como varia a pressão no interior do fluido, considerando que o mesmo se encontra em equilíbrio?

(a) P x , y , z = P 0 - ρ A m x - x 0 + ρ B m y - y 0

(b) P x , y , z = P 0 + ρ A m x - x 0 + ρ B m y - y 0 - ρ g z - z 0

(c) P x , y , z = P 0 + ρ A m x - x 0 + ρ B m y - y 0 + ρ g z - z 0

(d) P x , y , z = P 0 + ρ A m x - x 0 - ρ B m ( y - y 0 )

(e) P x , y , z = P 0 - ρ A m x - x 0 - ρ B m y - y 0 - ρ g z - z 0

(f) P x , y , z = P 0 + ρ A m x - x 0 - ρ B m y - y 0 - ρ g z - z 0

(g) Nenhuma das respostas anteriores.

Resolução
18.

A figura abaixo mostra três recipientes com a mesma área da base e contendo o mesmo fluido incompressível, que exerce a mesma força F sobre a base. Considere que os recipientes têm a mesma massa.

De acordo com o paradoxo hidrostático, podemos dizer que, a relação correta entre a força F e o peso P de fluido em cada um dos recipientes é:

a   F > P a ,   F = P b ,   F < P c ,   P a > P c

b   F > P a ,   F = P b ,   F < P c ,   P a < P c

c   F < P a ,   F > P b ,   F = P c ,   P a < P c

d   F < P a ,   F = P b ,   F < P c ,   P a < P c

e   F = P a ,   F > P b ,   F < P c ,   P a < P c

Resolução
19.

3 - As pessoas podem mergulhar até uma profundidade de aproximadamente um metro. Isso significa que a pressão adicional no ar nos pulmões é aproximadamente

  1. 9800   N
  2. 9800   P a
  3. 9800   a t m
  4. 19600   N
  5. 19600   P a
Resolução
20.

A figura mostra o gráfico da pressão manométrica em função da profundidade para três fluidos em equilíbrio no campo gravitacional, suposto constante. Considere as seguintes afirmações:

I. O empuxo sobre um mesmo corpo totalmente submerso é maior para o fluido 1.

II. Os três fluidos são incompressíveis.

III. Se colocarmos uma mesma massa M de cada fluido em recipientes idênticos, separados, a altura de fluido será a mesma em todos.

Marque a opção CORRETA.

(a) Somente a I está correta.

(b) Somente a II está correta.

(c) Somente a III está correta.

(d) Somente I e II estão corretas.

(e) Somente II e III estão corretas.

(f) Somente I e III estão corretas.

(g) Todas estão corretas.

(h) Nenhuma está correta.

Resolução
21.

Uma pessoa mede a pressão absoluta à profundidade de 2,00   m em um container com um líquido desconhecido e encontra 1,30   a t m . ( 1   a t m = 1,01 × 10 5   P a )

a ) Qual é a massa específica desse líquido?

Resolução

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