1 ano

Cinemática

Exercícios

Velocidade escalar média

 Exemplos

 Aceleração média e instantânea

 Exemplos

Movimento Retilíneo e Uniforme (MRU)

 Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

Hidrostática

A hidrostática trata dos fenômenos ligados aos fluidos (líquidos e gases) em equilíbrio estático e, portanto, em repouso.

O Princípio de Arquimedes (EMPUXO)

Ao entrarmos em uma piscina, nos sentimos mais leves do que quando estamos fora dela. Por que isso acontece?

Todo corpo mergulhado parcial ou totalmente num líquido sofre a ação de uma força vertical de baixo para cima, de intensidade igual ao peso do volume de líquido deslocado pelo corpo. Essa força é chamada de EMPUXO e a representamos por E.

A unidade de medida do Empuxo no SI é o Newton (N).

Como o empuxo E  tem intensidade igual ao peso do líquido deslocado P_{L, podemos relacioná-lo com a densidade do líquido} d_L:

mas 

Substituindo temos que o empuxo é dado por:

                               

                 

OBS: corpos de volumes iguais, igualmente mergulhados num líquido, sofrem empuxos de mesma intensidade, pois deslocam a mesma quantidade de líquido.

Peso aparente

Se um corpo tem seu peso "aliviado", quando mergulhado num líquido, isso significa que APARENTEMENTE ele pesa menos.

Exemplo:

Um objeto com massa de 10 kg e volume de 0,002 m³ é colocado totalmente dentro da água (d = 1 kg/L).

a) Qual é o valor do peso do objeto ?

b) Qual é a intensidade da força de empuxo que a água exerce no objeto ?

c) Qual o valor do peso aparente do objeto ?

d) Desprezando o atrito com a água, determine a aceleração do objeto.

(Use g = 10 m/s².)

Resolução:

a) P = mg = 10.10 = 100N

b) E = d_águaV_objetog = 1.000 x 0,002 x 10 è E = 20N

c) P_aparente = P – E = 100 – 20 = 80N

d) F_R = P – E è a=8,0 m/s² (afundará, pois P > E)

Exercícios

1. Um corpo está flutuando em um líquido. Nesse caso

(A) o empuxo é menor que o peso.

(B) o empuxo é maior que o peso.

(C) o empuxo é igual ao peso.

(D) a densidade do corpo é maior que a do líquido.

(E) a densidade do corpo é igual a do líquido

2. Uma pedra, cuja a massa específica é de 3,2 g / cm³, ao ser inteiramente submersa em determinado líquido, sofre um perda aparente de peso, igual à metade do peso que ela apresenta fora do líquido. A massa específica desse líquido é, em g / cm³,

(A) 4,8

(B) 3,2

(C) 2,0

(D) 1,6

(E) 1,2

3. Uma esfera maciça e homogênea, de massa específica igual a 2,4 g/cm³, flutua mantendo 20% do seu volume acima da superfície livre de um líquido. A massa específica desse líquido, em g/cm³ , é igual a

(A) 1,9

(B) 2,0

(C) 2,5

(D) 3,0

(E) 12,0

4. Se um corpo tem massa igual a 50g e está flutuando num líquido, qual é o seu peso aparente e o empuxo que sofre do líquiso, considerando g=10m/s2?

5. Um corpo de massa 10kg, feito de aço, de densidade 8,0g/cm³, é margulhado em álcool, cuja densidade vale 0,8g/cm³. Calcule seu peso aparente. Adote g=10m/s2.

6. (PUC-RJ) Duas esferas metálicas, feitas de metais diferentes, com o mesmo diâmetro , uma maciça e outra oca, estão totalmente imersas e em equilíbrio num recipiente que contém água. A respeito dos empuxos nas esferas, conclui-se que:

a)      São iguais.

b)      O empuxo sobre a esfera oca é maior que o exercido sobre a maciça.

c)      O empuxo sobre a esfera maciça é maior que o exercido sobre a oca.

d)     O empuxo é maior sobre a esfera que tem maior densidade.

e)      O empuxo sobre a esfera oca é maior que o seu peso.

7.   (PUC-RS) Duas esferas metálicas A e B, de mesmo volume e massas diferentes, estão totalmente imersas na água.

Analisando essa situação, é possível afirmar que a intensidade do empuxo que a água exerce nas esferas:

a) É a mesma nas duas esferas.

b) É maior na esfera de maior massa.

c) É maior na esfera de menor massa

d) É maior na esfera A, porque essa está mais próxima à superfície.

e) Depende da quantidade de água no recipiente.

8. Um corpo de massa 10kg, feito de aço, de densidade 8,0g/cm³, é mergulhado em álcool, cuja densidade 0,8g/cm³. Qual o valor do seu peso aparente? Adote g=10m/s².

a)      100N

b)      90N

c)      80N

d)     70N

e)      60N

9. (PUC-MG) Um corpo de densidade d flutua em um líquido de densidade 2d. Nessas circunstâncias, o empuxo sobre o corpo tem intensidade:

a)      Igual ao peso do corpo

b)      Igual ao dobro do peso do corpo

c)      Igual à metade do peso do corpo

d)     Impossível de ser relacionada com o peso do corpo

e)      Nula

10. (Vunesp-SP) Um bloco de madeira boia na superfície da água de um tanque, recebendo um empuxo de 8,0N. O peso desse bloco de madeira é, em newtons:

a)      80

b)      64

c)      8,0

d)     6,4

e)      0,8

11. (UFPE) Duas esferas de densidades d₁ e d₂ são colocadas em um recipiente contendo um líquido de densidade d. A esfera 1 afunda e a esfera 2 flutua, como mostra a figura.

Qual das relações entre as densidades é verdadeira?

a)      d₂>d₁>d

b)      d₁>d>d₂

c)      d₂>d>d₁

d)     d>d₂>d₁

e)      d₁>d₂>d

12. (PUC-SP) Estudando a pressão em fluídos, vê-se que a variação da pressão nas águas do mar é proporcional à profundidade h. No entanto, a variação da pressão atmosférica, quando se sobe montanhas elevadas, não é exatamente proporcional à altura. Isto se deve ao fato de:

a)      a aceleração gravitacional variar mais na água do que no ar

b)      a aceleração gravitacional variar mais no ar do que na água.

c)      O ar possui baixa densidade

d)     A densidade do ar não ser uniforme

e)      O ar ser compressível.

13. (U.F. Viçosa – MG) Um garoto toma refrigerante utilizando um canudinho. Podemos afirmar corretamente que, ao puxar o ar pela boca, o menino:

a)      Reduz a pressão dentro do canudinho.

b)      Aumenta a pressão dentro do canudinho.

c)      Aumenta a pressão fora do canudinho.

d)     Reduz a pressão fora do canudinho.

e)      Reduz a aceleração da gravidade dentro do canudinho.

Lista de exercício

  1___________________________________________________________________

    Quando estamos dentro de um carro e o motorista acelera, temos a sensação de sermos empurrados para trás, apesar de não haver nenhuma força nos empurrando nesse sentido.

      Assinale a alternativa que explica essa situação.

                A) Somos empurrados para trás devido ao ar no interior do carro. Como o carro entrou em movimento mas o ar no interior do veículo não, o ar empurra nosso corpo contra o assento.

            B)  Somos empurrados para trás devido à aceleração provocada pelo carro. Como ele vai para a frente, a gente vai para trás; é apenas uma mudança de referencial.

             C) A lei da inércia explica que nosso corpo que estava em movimento retilíneo e uniforme tende a continuar nesse movimento. Ao acelerar, o carro aumenta a sua velocidade e o banco empurra nossas costas, nos dando a sensação de termos sido empurrados para trás.

  

                 D) Essa situação só ocorre em acelerações muito grandes e quando nos surpreende. É uma reação do nosso organismo jogar o corpo para trás para tentar manter o equilíbrio.

                E) Para que o carro possa ser acelerado para a frente, ele deve interagir com algo. Por causa da lei de ação e reação, ao ir para a frente, o carro faz a pessoa ir para trás.

  2___________________________________________________________________

   Dois corpos A e B de respectivas massas 5 kg e 10 kg sofrem ação de uma força de 10 N cada um. A aceleração desses corpos será respectivamente:

     A.1 m/s² e 2 m/s².

     B.2 m/s² e 1 m/s².

     C.1,5 m/s² e 1,5 m/s².

     D.1 m/s² e 1 m/s².

     E.2 m/s² e 2 m/s².

  3___________________________________________________________________

    Um corpo de massa 2 kg sofre a ação de duas forças, uma de 3 N e a outra de 5 N. As forças são aplicadas de maneira que formam um ângulo de 60° entre si. O módulo da força resultante e a aceleração sofrida pelo corpo serão, respectivamente:

     A.8 N e 4 m/s².

     B.8 N e 2 m/s².

     C.7 N e 4 m/s².

     D.7 N e 3,5 m/s².

     E.2 N e 1 m/s².

  4___________________________________________________________________

     O conceito físico FORÇA refere-se:

      A.ao que mantém um corpo em movimento.

  B.à capacidade de uma pessoa para causar deformações ou imprimir movimento.

      C.à quantidade de energia de um corpo.

  

      D.a uma interação entre dois corpos ou mais.

      E.a nenhuma das alternativas anteriores.

  5___________________________________________________________________

    Uma pessoa está dentro de um elevador, em cima de uma balança. A leitura na balança com o elevador parado é de 60 kg. O elevador começa a descer com uma aceleração de módulo menor que a aceleração da gravidade. O que acontecerá com a leitura na balança nesse momento?

     A.Permanece a mesma: 60 kg.

     B.Aumenta: mostra um valor maior que 60 kg.

    C.Diminui: mostra um valor igual a 0 (a balança não consegue medir a massa da pessoa).

     D.Diminui: mostra um valor menor que 60 kg e maior que 0.

    E.Não se pode afirmar nada, pois não foi fornecido o valor da aceleração da gravidade.

  6___________________________________________________________________

   (UFPR) No último campeonato mundial de futebol, ocorrido na África do Sul, a bola utilizada nas partidas, apelidada de Jabulani, foi alvo de críticas por parte de jogadores e comentaristas. Mas como a bola era a mesma em todos os jogos, seus efeitos positivos e negativos afetaram todas as seleções. Com relação ao movimento de bolas de futebol em jogos, considere as seguintes afirmativas:

    1. Durante seu movimento no ar, após um chute para o alto, uma bola está sob a ação de três forças: a força peso, a força de atrito com o ar e a força de impulso devido ao chute.

   2. Em estádios localizados a grandes altitudes em relação ao nível do mar, a atmosfera é mais rarefeita, e uma bola, ao ser chutada, percorrerá uma distância maior em comparação a um mesmo chute no nível do mar.

  3. Em dias chuvosos, ao atingir o gramado encharcado, a bola tem sua velocidade aumentada.

  4. Uma bola de futebol, ao ser chutada obliquamente em relação ao solo, executa um movimento aproximadamente parabólico, porém, caso nessa região haja vácuo, ela descreverá um movimento retilíneo.

    Assinale a alternativa correta.

      A.Somente a afirmativa 1 é verdadeira.

      B.Somente a afirmativa 2 é verdadeira.

      C.Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.

      D.Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.

      E.Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.

  7___________________________________________________________________

   Considere uma massa de 26 g de glicerina, cujo volume é 20 cm³. A densidade da glicerina em kg/m³ é:

     A.1300.

     B.130.

     C.13.    

     D.1,3.    

     E.0,13.    

  8___________________________________________________________________

   A figura abaixo mostra dois blocos idênticos apoiados sobre uma mesa, um horizontalmente e o outro verticalmente. 

    Qual dos blocos exerce maior pressão sobre a mesa?

     A.Não se pode determinar, pois não conhecemos a densidade dos blocos.

    B.Não se pode determinar, pois não conhecemos a massa dos blocos.

    C.Os dois blocos exercem a mesma pressão.

    D.O bloco A.

    E.O bloco B.  

  9___________________________________________________________________

    Um experimento muito comum nas feiras de ciências para mostrar a densidade de sólidos e líquidos é acrescentar um ovo cru em um recipiente contendo uma certa quantidade de água que permite avaliar se esse ovo afunda ou sobrenada. Quando a água que está no recipiente é a água pura, o ovo afunda sem problemas. Porém, se acrescentada uma certa quantidade de sal, o ovo começa a subir e chega até mesmo a sobrenadar. Isso acontece também no Mar Morto, no Oriente Médio, onde, devido à grande concentração salina ninguém consegue afundar nas suas águas, tendo diferença na densidade em relação ao corpo humano. Os oceanos têm uma média de 35 gramas de sal por litro de água, enquanto o Mar Morto tem quase 300 gramas.

    Dentre as alternativas abaixo, qual explica corretamente o efeito da adição do sal na água em relação à densidade?

    A. Quanto mais salgada a água, maior a massa por unidade de volume e, portanto, mais densa a solução.

B. Quanto mais salgada a água, menor densidade do material, devido ao fato de ter menos água.

C. O sal não altera diretamente a densidade da água e sim, a sua temperatura.

D. Devido a anomalia da água, o sal diminui a temperatura da água, tornando-a menos densa.

E. A densidade da água possui o valor de 1.000 kg/m³ não tendo variação quando um objeto, ou mesmo o sal, é colocado nela.

  10__________________________________________________________________

   No estudo da Astronomia existem alguns dados significativos dos planetas, como massa, raio e densidade. Abaixo, a tabela mostra alguns valores desses dados relacionados ao Sistema Solar.

  Comparação entre massa, tamanho e densidade dos planetas internos e externos. 

                      Observação: RT = 6.378 km e MT = 5,98 × 1024 kg

   Dos planetas listados na tabela, qual possivelmente não afundaria se fosse possível colocá-lo em um recipiente contendo água?

     (Dado: densidade da água 1.000 kg/m3)

      A.Todos os planetas.

B.Somente Mercúrio, Terra e Vênus.

C.Nenhum dos planetas.

D.Somente Júpiter e Urano.

E.Somente Saturno.