Material de Apoio - Hidrostática

1°) Dois líquidos não miscíveis, A e B, com massas específicas, respectivamente, são colocados em um recipiente junto com uma esfera cuja massa específica é .
Se  , indique qual das figuras apresenta a disposição correta dos líquidos e da esfera no recipiente.


Gabarito: letra e

2°) Esses quatro frascos de formatos diferentes estão totalmente cheios de um mesmo líquido. A pressão hidrostática no fundo dos frascos será:


a) maior no frasco 1.
b) maior no frasco 2.
c) maior no frasco 3.
d) maior no frasco 4.
e) igual em todos os frascos.

Gabarito: letra e.

3°) Três recipientes, de mesma área de base e mesmo nível de água, estão sobre uma mesa. A respeito das pressões hidrostáticas no fundo dos recipientes Pa, Pb e Pc e de suas correspondentes pressões P1, P2 e P3  exercidas sobre a mesa, podemos afirmar que:

a) Pa = Pb = Pc e P1 = P2 = P3
b) Pa > Pb > Pc e P1 > P2 > P3
c) Pa = Pb = Pc e P1 > P2 > P3
d) Pa > Pb > Pc e P1 = P2 = P3
e) Pa < Pb < Pc e P1 < P2 < P3

Gabarito: letra c.

4°) Na garrafa térmica representada pela figura, uma pequena sanfona de borracha (fole), ao ser pressionada suavemente, empurra o ar contido em seu interior, sem impedimentos, para dentro do bulbo de vidro, onde um tubo vertical ligando o fundo do recipiente à base da tampa permite a retirada do líquido contido na garrafa.


Considere que o fole está pressionado em uma exposição fixa e o líquido está estacionado no interior do tubo vertical próximo à saída. Pode-se dizer, nessas condições, que as pressões nos pontos 1, 2, 3 e 4 relacionam-se por:

a) P1 = P2 > P3 > P4.
b) P1 = P4 > P2 = P3.
c) P1 = P2 = P3 > P4.
d) P1 > P2 > P3 > P4.
e) P1 > P4 > P3 > P2.

Gabarito: letra c.

5°) Uma casca esférica metálica, hermeticamente fechada, contém ar em seu interior. Essa esfera encontra-se em equilíbrio parcialmente submersa num líquido. Retirando-se ar do seu interior, a esfera:

a) afundará mais, porque sua densidade média aumentou.
b) diminuirá sua parte submersa, pois sua densidade média diminuiu.
c) permanecerá no mesmo nível, porque a densidade do líquido não mudou.
d) afundará ou submergirá, dependendo da densidade do líquido.
e) diminuirá sua parte submersa, pois sua densidade média aumentou.

Gabarito: letra b.

6°) Observe a figura abaixo e explique porquê quando o furo é feito na parte de baixo da garrafa a água cairá mais distante.

Gabarito: A pressão depende da altura do fluido, nesse caso do líquido, quanto maior for a coluna de líquido, maior é a pressão exercida.

7°) Uma força vertical de intensidade F, atuando sobre o êmbolo menor de uma prensa hidráulica, mantém elevado um peso P = 400 N, como mostra a figura. Sabendo que a área do êmbolo maior é 8 vezes a área menor, determine o valor de F, em Newtons.

Resolução:

Um dado importante na questão é que a área do êmbolo maior é 8 vezes a do menor.
Chamando o maior de A2 e o menor de A1, temos que: A2 = 8.A1


8°) Um adestrador quer saber o peso de um elefante. Utilizando uma prensa hidráulica, consegue equilibrar o elefante sobre um pistão de 2000 cm2 de área, exercendo uma força vertical F equivalente a 200 N, de cima para baixo, sobre o outro pistão da prensa, cuja área é igual a 25 cm2.


Calcule o peso do elefante.

Resolução:




9°) O tubo aberto em forma de U da figura contém dois líquidos não-miscíveis, A e B, em equilíbrio. As alturas das colunas de A e B, medidas em relação à linha de separação dos dois líquidos, valem 50 cm e 80 cm, respectivamente.




a) Sabendo que a massa específica de A é, determine a massa especificado líquido B.

b) Considerando g =e a pressão atmosférica igual a, determine a pressão no interior do tubo na altura da linha de separação dos dois líquidos.

Resolução:


a) 




b) 

10°) Num tubo em forma de U é colocado mercúrio. É colocada no ramo da direita uma certa quantidade de água e no ramo da esquerda é colocado um líquido x até que o nível de mercúrio seja o mesmo nos dois ramos. Nessas condições, determine a densidade do líquido x em relação à densidade da água.



(Dados: h1 = 12cm; h2 = 10cm; h3 = 4cm)



Resolução: