Teste hidrostática

Assinale com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas.

(    )1. Os vasos apresentados na figura têm bases iguais e contêm a mesma altura de líquido, no mesmo local.

As forças exercidas nas bases dos vasos são iguais.

(   )2. As pressões suportadas pelas bases dos vasos são diferentes.

(   )3. Dois vasos de líquido idênticos contêm a mesma altura, um deles num local onde a aceleração de gravidade tem um valor g1, e um outro num local onde a aceleração de gravidade tem um valor g2  g1. As pressões suportadas pelas bases dos recipientes são iguais.

(   )4. Os peixes que vivem nas profundezas do mar não podem vir a tona,senão explodem.

(  )5. Forças iguais produzem sempre pressões iguais.

(   )6. A pressão exercida por um líquido no fundo do recipiente que o contém depende do volume do líquido

(  )7. Nos vasos comunicantes ,as superfícies livres de um líquido estão situadas no mesmo plano horizontal

(  )8. A superficie livre de um líquido em equilibrio é necessariamente horizontal

(  )9. Densidade relativa e massa específica são grandezas equivalentes.

(  )10. A massa específica e o peso específico são grandezas escalares didtintas.

Assinale com X a alternativa correta.

1. A pressão sobre uma área S é devida:

(  )a) as forças tangenciais que atuam sobre a superficie

(  )b) as forças normais que atuam sobre a superfície

(  )c) a resultante das forças tangenciais e normais que atuam sobre a superfície

(  )d) ao fato de as forças normais e tangenciais as superfícies serem nulas

2. Um homem de 80kg apóia-se sobre uma chapa de 20 cm  20 cm, que repousa sobre uma bolsa de agua. A aceleração da gravidade é g = 10 ms2. A pressão média transmitida é da ordem

(  )a) 80 N

(  )b)2 N m2

(  )c) 2 N cm2

(  )d) 2  104 N cm2

3. Para substituir um pedaço de ouro devemos obter um bloco com ouro (densidade 19,3 g cm3) tenho 20 cm3 de volume e 417,5 gramas. O volume de plantio empregado é aproximadamente:

(  )a) 10 cm3

(  )b) 12 cm3

(  )c) 5 cm3

(  )d) 15 cm3

(  )e) todos os resultados estão errados

4. Três homens x, y e z de mesmo peso porém de alturas diferentes usam x, o mais baixo, sapatos de patins para o patinar no gelo, y, o de altura intermediária, patins comuns e z, o mais alto, sapatos comuns. As pressões exercidas sobre o solo são:

(  )a) z maior de que x e y

(  )b) y maior que x e z

(  )c) x maior do que y e z

(  )d) z igual a x e y

5. A força de pressão exercida pelos líquidos no fundo dos vasos é :

(  )a) sempre igual do peso dos líquidos neles contidos

(  )c) sempre diferente do peso dos líquidos neles contidos

(  )d) algumas vezes igual, outras vezes diferentes do peso dos líquidos neles contidos

6. Pressão é:

(  )a) sinônimo de força

(  )b) força  superfície

(  )c) força  unidade de areia

(  )d) força  unidade de area

(  )e) força  volume

7. Assinale na relação abaixo os valores correspondentes a pressão atmosférica normal:

(  )a) 13,6 g cm3

(  )b) 76 cm de mercúrio

( )c) 981 cm s2

(  )d) 736 W

(  )e) n.d.a

8. Se se fizer um grafico representando a variação da pressão de um líquido com a profundidade, o gráfico será:

(  )a) uma hipérbole equilátera

(  )b) uma parábola

(  )c) uma circuferência

(  )d) uma reta

(  )e) outro tipo de lugar geométrico

9. A lei de Stevin a pressão num fluido em equilibrio sob a ação da gravidade varia linearmente com a profundidade vale:

(  )a) para os gases perfeitos

(  )b) para os líquidos compressiveis

(  )c) para fluidos homgêneos e incompressiveis

(  )d) para qualquer líquido real

(  )e) para nenhum dos anteriores

10. O nível d agua num reservatório fica a 10,33 m do fundo. A pressão afetiva no fundo é de:

(  )a) 1 atm

(  )b) 1  106 bárias

(  )c) 2 atm

(  )d) depende da área do fundo do reservatório

(  )e) nenhuma das respostas acima

Princípio de Arquinedes

Princípio de Arquimedes

Todo corpo mergulhado em um fluido em equilíbrio, sofre a ação de uma força vertical de baixo para cima, denominada empuxo, cuja intensidade é igual ao peso do volume de liquido deslocado.

E = m.g.V_dl

E = Empuxo

m = massa específica

g = aceleração da gravidade

volume de liquido deslocado.

Unidade do (E) no S.I  = Newton (N)

Para corpos totalmente submersos:

V _{fluido deslocado} = V _corpo

Comportamento do corpo imerso em um liquido:

a) Corpo em equilíbrio no interior de um líquido:

b) O corpo afunda:

Pa = Peso aparente do corpo dentro de um fluido.

c) O corpo realiza um movimento ascendente até atingir o equilíbrio, isto é P = E, onde apenas parte do corpo fica submerso:

                     

Hidrostática - Exercícios

1.  Em lugares pantanosos os pesquisadores usam veículos equipados com pneus que apresentam banda de rodagem de largura maior que o normal (pneus tala-larga). Explique por que são usados estes pneus.

2. Calcule a densidade da glicerina sabendo que sua massa específica é de 1,26 g/cm³. (1,26)

3. Duas pessoas A e B de mesmo peso caminham sobre a neve. A pessoa A  deixa marcas mais profundas do que a pessoa B. Por que?

4. Por que se afia uma faca para que corte?

5. Por que se usam raquetes ou esquis para andar na neve?

6. No aquário esquematizado ao lado, qual(is) o(s) ponto(s) que o peixe se submete a maior pressão? E a menor pressão? Existem pontos em que ele se submete a mesma pressão? A linha tracejada é horizontal. (5; 4)

7. A pressão exercida por um líquido no fundo do recipiente que o contém depende do volume de líquido? Justifique.

8. Geralmente os peixes que vivem na profundeza dos mares não podem vir à superfície, senão explodem. A afirmativa é verdadeira? Justifique sua resposta.

9. Se você mergulha em água salgada, a pressão será maior do que em água doce, à mesma profundidade? Justifique sua resposta.

10. Desprezando a pressão atmosférica, se você mergulha duas vezes mais fundo na água, quanta pressão adicional será exercida sobre seus ouvidos?

11. Um peixe mantém a sua profundidade em água doce ajustando a quantidade de ar em ossos porosos ou em bexigas de ar (bexigas natatórias) para fazer com que sua massa específica iguale-se à da água. Suponha que com as suas bexigas de ar murchas, um peixe tenha uma massa específica de 1,08g/cm³. O peixe deve inflar as bexigas de ar para reduzir a sua massa específica até ficar igual a da água(0,998g/cm³ a 20ºC). Qual a razão do seu volume de corpo expandido por seu volume de corpo murcho?(1,08)

12. Calcule a diferença de pressão hidrostática sangüínea entre o cérebro e o pé de uma girafa com 4m de altura. Compare com a de um homem de 1,80m. A massa específica do sangue é de 1,06.10³kg/m³. (1,91.10⁴Pa)

13. A pressão sobre a superfície de um lago é a atmosférica. A que profundidade  a pressão é igual ao dobro da atmosférica? (10,3m)

14. O sangue entra na aorta através de uma abertura circular de raio 0,9cm. Sendo a pressão do sangue 120mmHg, qual a força que deve ser exercida pelo coração para injetar o sangue na aorta?(4N)

15. Um tanque em forma de paralelepípedo contém 800 litros de água e a área da  base é de 2 m². Calcule: a) pressão hidrostática exercida no fundo do poço e b) a pressão exercida no fundo do poço.

16. O organismo humano pode ser submetido, sem conseqüências danosas, a uma pressão de 4,0.10⁵ Pa. Nestas condições qual é a máxima profundidade recomendada a um mergulhador? (30 m)

17. Numa região marítima em que a pressão atmosférica vale 1,01.10⁵ Pa, um peixe nada a uma profundidade de 15,0 m. Sabendo que a densidade da água do mar é 1,03, calcule: a) a pressão suportada pelo peixe; b) a força exercida pela água do mar em 1 cm² da superfície do peixe. (2,55.10⁵ Pa; 25,6 N)

18. Uma pessoa mergulha em um lago (d = 1,0) e tenta respirar por meio de um tubo,que tem sua outra extremidade acima do nível da água. Se a pessoa está a uma profundidade de 50 cm, calcule a pressão hidrostática que atua sobre ela. (5.10³ Pa)

19. Um corpo de 1N é colocado no interior de um caso completamente cheio de de água que transborda. A água entornada é recolhida e pesada, obtendo-se 0,4N. O módulo do empuxo que a água exerce sobre o corpo é de :

a. ( ) 1N  b.( ) 1,5N    c. ( ) 0,6N   d. ( ) 0,4N  e. (  ) 0,7N.

O módulo do empuxo é o valor do peso do líquido deslocado pelo corpo logo seu módulo é 0,4N letra d.

20. Têm-se duas esferas de mesmo peso, uma oca e outra maciça. Quando  ambas estiverem completamente submersas na água, o empuxo será:

a. ( ) igual nas duas;

b. ( ) maior na oca;

c. ( ) maior na maciça;

d. ( ) não haverá empuxo pois as esferas são de madeira.

e. ( ) N.D.A

Maior na oca pois para ter o mesmo peso a oca tem que ter maior volume e conseqüentemente o empuxo é maior na mesma. (b)

21. Um objeto está suspenso no ar por um dinamômetro cuja leitura é 300N. Quando o objeto é suspenso ao dinamômetro na água, a leitura é 250N. Determine o volume e a densidade do objeto.

E = peso no ar menos peso na água.

E = 300 - 250

E = 50N

como E = mgV

50 = 1000.10.V

V= 0,005m³

 m = m/v    logo   P = mg   300= m.10  ---> m = 30kg

  m = 30/0,005

  m = 6000kg/m³

Modelo de átomo de Rutherford

Modelo Planetário Proposto por Ernest Rutherford(1871-1937)

  Átomo eletricamente neutro possui igual número de prótons e elétrons

 Elétrons podem movimentar-se

Corpo carregado positivamente (eletrizado)- falta de elétrons.

Corpo carregado (eletrizado)-negativamente- excesso elétrons.

Quantidade de carga elétrica(carga elétrica)é simbolizada por (Q) a unidade de carga elétrica no S.I coulomb (C)

Tipos de Eletrização

Eletrização por Atrito:

 Quando duas substâncias diferente sob atritos ocorre uma migração de elétrons de uma para outra.A que recebe elétrons adquire carga elétrica negativa, a que pede elétrons fica carregada positivamente.

* Características: as substâncias ficam carregadas com carga de final ou tipo contrario mas de mesmo valor.

Série Triboelétrica: é um conjunto ordenado de substâncias de modo que atritando-se duas delas a que vem antes se eletriza positivamente e a outra positivamente. A palavra tribo tem origem grega e significa "atritar"

vidro, lã pele,seda,algodão,madeira,resina,ebonite,cobre,enxofre...

Aplicações Tecnológicas- Fotocopiadas-Pintura Eletrostática

Eletrização por contato- Quando dois corpos são encostados ou ligados por fios,podem haver passagem de elétrons de um para outro para que se realize esse tipo de eletrização, os corpos e os fios devem ser condutores, e não isolantes.

* Características- Corpos se eletrizam com cargas de mesmo sinal mas não necessariamente de mesmo valor.

COLAR DESENHO:

 Quantidade de carga elétrica - carga elétrica

 unidade coulomb (C)

1 mili coulomb (1mc ) 10-3C

1 micro coulomb ( 1uC) 10-6C

1 nano coulomb ( 1nC) 10-9C

1 pico coulomb ( 1pC) 10-12 C                                                      

Principio da conservação das cargas elétricas

 Num sistema eletricamente isolado a soma algébrica das cargas elétricas positivas e das cargas elétricas negativas permanece constante

Q A + QB = Q'A + Q'B

COLOCA DESENHO

A carga elétrica elementar (e)

e = 1,6,10-19C

Característica Quatizada  Q = n e

Eletrização por Indução

 Quando um corpo carregado é aproximado de um condutor neutro, ocorre o fenômeno de indução eletrostática, que provoca a separação das cargas do corpo neutro.

COLOCAR DESENHO:

  É possível, por meio do fenômeno de indução eletrostática deixar carregado permanentemente o condutor , uma maneira é só ligá-lo á terra, antes de afastar o condutor.

COLOCAR DESENHO:

  O fenômeno da indução explica a atração exercida por um corpo eletrizado sobre corpos metalicos neutros. Quando por exemplo, uma barra de vidro atritado em lã atrai pequenos pedaços de papel -aluminio, ela produz indução no papeizinhos e os atrai porque as cargas da parte próxima delas são de sinal contrario da carga elétrica desenvolvida na barra.

COLOCAR DESENHO:

 Ao aproximarmos um corpo eletrizado de um corpo isolante neutro, o corre também  a separação de cargas elétricas. O isolante não possui elétrons livres, entretanto cada átomo do isolante tem-se um excesso de cargas elétricas negativas e na outra face, excesso de cargas elétrica positivas. No interior do isolante a carga elétrica positiva de um dipolo neutraliza a carga elétrica negativa da outra. Dizemos que o isolante está polarizado. A barra de vidro atrai pequenos pedaços de papel.

COLOCAR DESENHO:

Eletroscópios - Dispositivo utilizado para verificar o estado de eletrização de corpo

Eletroscopio de

Pêndulo elétrico

Fenômenos de Transporte - Lista I

1- O que se entende por volume de controle?

2-  O que se entende por superfície de controle?

           

3- O que é um sistema fechado?

           

4- Qual é o nome especial dado ao sistema quando o fluxo de massa é nulo?

5- Quando um sistema termodinâmico está em equilíbrio?

6- O que significa uma fase homogênea?

7- Como se define pressão manométrica?

8- Um termômetro de mercúrio pode ser utilizado para medir qualquer intervalo de temperatura? Explique.

9 - Um manômetro é utilizado para medir a pressão num tanque. O fluido utilizado tem uma densidade de 850 kg m^-3 e a diferença de nível do fluido nos dois ramos do manômetro é de 55 cm. Se a pressão atmosférica local é de 96 kPa determine a pressão absoluta no interior do tanque. Tome g=9,807 m s^-2.

(100,6 kPa)

10 - Determine a pressão atmosférica, em kPa, num local em que a leitura do barômetro é de 740 mmHg e a aceleração da gravidade é g = 9,7 m/s². A densidade do mercúrio é 13 570 kg/m³. (97,4 kPa)

11 - Pode utilizar-se um barômetro para determinar a altura de um edifício. Se as leituras do barômetro no cimo e na base do edifício são, respectivamente, 730 e 755 mmHg determine a altura do edifício. Tome para densidade média do ar 1,18 kg/m³ e do mercúrio 13 590 kg/m³. (287,9 m)

12 - Um manômetro ligado a um reservatório indica uma pressão (relativa) de 3,5 bar num local onde a leitura dum barômetro é 75 cm Hg. Determine a pressão absoluta, em bar, no reservatório. Usar g=9,81 m/s² e densidade média do mercúrio 13 590 kg/m³. (4,5 bar)

13- A que temperatura coincide as leituras dos seguintes pares de escalas de temperatura?

a) Celsius e Fahrenheit; (-40)

b) Fahrenheit e Kelvin; (574,6)

14- Um automóvel de 2200 kg viajando com velocidade de 90 hm/h colide com a traseira de um automóvel de 1000 kg, parado. Depois da colisão, o automóvel mais pesado diminui para 50 km/h e o mais leve adquire uma velocidade de 88 km/h. Qual foi o aumento da energia interna, tomando os dois veículos como sistema? (176.600 J)