CONTEÚDO: FLUIDOS

A componente da força paralela à superfície S não exerce pressão. Digamos que é uma força de

cisalhamento.Responda:Pressão é uma grandeza vetorial ou escalar?

↑ altitude↓ gravidade↓ atmosfera

ATMOSFERA

À medida que nos elevamos na superfície do planeta a atmosfera vai se tornando mais rarefeita.

Ela é resultado do casamento perfeito

entre a distância ideal da Terra ao Sol

e a força gravitacional!

O VÁCUO PODE EXERCE FORÇA?

Até bem antes do século XVII a humanidade acreditava que sim!

Como imperava que a natureza tinha horror ao vácuo, acreditava-se que numa região em que o ar fosse retirado, a natureza se encarregaria de reocupar este lugar, fazendo qualquer coisa ocupar este lugar. Daí a ideia equivocada de

que uma sucção estaria associada à força que o vácuo poderia exercer em uma determinada região.

Esta ideia explicaria o movimento de uma flecha. Segundo Aristóteles só haveria movimento se houvesse força. Se isto fosse verdade como explicar o movimento de uma flecha?

Aristóteles argumentava dizendo que à medida que a flecha se desloca ela empurra o ar para cima e para baixo. Este ar que se deslocou para cima e para baixo move-se para o fundo da flecha reocupando o seu lugar, afinal de contas a natureza não pode

permitir que o vácuo se forme. Quando o ar chega ao fundo da flecha, aplica sobre ela uma força, fazendo-a se mover.

Em 1640 o Duque de Toscana convidou Leonardo da Vinci para construir um poço que deveria irrigar seus jardins.

Surpreendentemente não foi possível com a bomba de sucção retirar água do poço cujo lençol freático ficava a 15 metros de profundidade, pois a água subia somente até 10,33 metros.

A natureza tem horror ao vácuo. ARISTÓTELES

Bomba de sucção moderna

O fenômeno era explicado pelo conceito aristotélico de que a natureza tem horror ao vácuo.

Galileu questionando o fato de que este princípio tivesse validade somente até 10,33 metros, concluiu que a coluna de água quebrava-se pela ação do próprio peso, julgando solucionado o problema.

Torricelli, a pedido de Galileu, enfrentou o problema. Percebeu que a água, por si só, não era capaz de se elevar e ocupar o espaço vazio deixado pelo pistão no interior da bomba; Deveria ser empurrada pelo peso do ar. Quando a coluna de líquido atingia 10,3 metros de altura, seu peso passava a equilibrar o peso do ar cessando o movimento de subida da água.

Estava descoberta a pressão atmosférica!

Efeitos da pressão atmosférica

A atmosfera é uma espécie de “monstro azul”

Com base nesta discussão, tente explicar o fenômeno da figura acima.

Com o vento passando sobre o telhado da casa, a velocidade do ar nesta região será maior.

De acordo a Bernoulli, a pressão acima do telhado diminui. A diferença de pressão produz uma força vertical e para cima, fazendo o telhado ser arrancado. Uma situação explicada pelo mesmo princípio são as

tocas dos coelhos, construídas em terrenos desnivelados. Em regiões próximas ao solo a velocidade do vento aumenta à medida que a altitude aumenta. Assim, na abertura do lado direito da toca, a

velocidade do vento é maior, produzindo uma menor pressão. A diferença de pressão entre as duas aberturas da toca faz o ar circular

permanentemente por debaixo da terra. Com base na ideia discutida, EXPLIQUE o movimento deste barquinho.

Variação da pressão atmosférica

1 atm equivale a 10 m de água

Medidores da pressão atmosférica

O primeiro barômetro inventado por Torricelli utilizava água. Mas eram extremamente inconvenientes, pois a água, graças

a ação da pressão atmosférica pode subir até 10 m. Outro discípulo de Galileu, o Vivianni, teria sugerido ao amigo

trocar água por mercúrio. Como o mercúrio é quase 13,6 vezes mais pesado que a água, subiria apenas 76 cm.

0,76 m

RESOLVASe a experiência de Torricelli para a determinação da pressão atmosférica (po) fosse realizada com suco de umbu em lugar de mercúrio, qual seria a altura da coluna de suco medida no barômetro?Desprezar a pressão exercida pelo vapor do suco de umbu e adotar, nos cálculos, g = 9,81 m/s2, dHg = 13,6 g/cm3, dsuco de umbu = 0,625 g/cm3

a) 11 m b) 12,5 m c) 15 m d) 14,5 m e) 16 m 

Mas como, m = d.V, temos:

Se V = A.h, finalmente temos:

A diferença de pressão entre dois pontos quaisquer de um fluido é diretamente proporcional à diferença de nível entre

estes dois pontos.

Gráfico da pressão em função da profundidade

A inclinação da reta (tg ϕ) será o produto dg RESOLVANo interior de um líquido qualquer, o gráfico da pressão em função da profundidade é dado abaixo.

Considerando a gravidade igual a 10 m/s2, pode-se afirmar que a densidade do liquido, em g/cm3 , será igual a:a) 1b) 2c) 3d) 4e) 5

RESOLVAO gráfico abaixo ilustra a variação da pressão em função da profundidade, para um líquido contido em um reservatório aberto. Determine a densidade do líquido

Consequências da lei de Stevin

Pode parecer inacreditável, mas a pressão hidrostática que o líquido exerce (internamente) nos pontos a, b, c e d (figura 2) é a mesma e esse fato independe do formato do recipiente, conforme o prof Ivã explicará a seguir:

Figura 1 - a pressão hidrostática exercida pela água (internamente) no fundo de cada é exatamente a mesma, independente da forma do recipiente.

Consequências da lei de StevinParadoxo Hidrostático

A pressão exercida pela água no fundo do 1o recipiente é a pressão no ponto a. Trata-se da pressão que a coluna 1 exerce sobre aquele ponto, ou seja, Pa = d.g.h.

Claramente percebemos que a pressão Pc no fundo do 2º recipiente é causada pela coluna 2, que é idêntica à coluna 1, ou seja, Pc = d.g.h e, portanto, Pc = Pa. Mas você ainda poderia perguntar:Ivãzinho, mas como a coluna 2 que esmaga o ponto c é maior que a coluna 3 que esmaga o ponto b, então né possível que Pb

Digimonzinho, eu sei que parece inacreditável, mas Pc realmente é igual a Pb (figura 2), conforme vimos em sala de aula. Para entender isso, note que a pressão que esmaga o ponto b é a pressão exercida pela coluna 3 mais a pressão que a parede do recipiente exerce sobre a coluna 3, ou seja, mais a pressão Px no ponto x. Entretanto, temos que Px = Py (Stevin) e que Py é a pressão exercida pela coluna 4. seja igual a Pc, neh?

Pb = Pcol 3 + Px = Pcol 3 + Py = Pcol 3 + Pcol 4 = Pcol 2 Portanto, temos: Pb = Pc = Pa = d.g.h

Vamos treinar um pouco a lei de Stevin e suas consequências...1) A medição da pressão atmosférica reinante no interior de um laboratório de Física foi realizada utilizando-se o dispositivo representado na figura:

Sabendo que a pressão exercida pelo gás, lida no medidor, é de 136 cmHg, DETERMINE o valor da pressão atmosférica no local.

2) O tubo da figura contém um líquido de massa específica d e está fixo, formando 30º com a horizontal. A pressão exercida pelo líquido na face interna do fundo do recipiente, sendo g a aceleração da gravidade , vale:

a) 2 dgh b) dgh c) dgh / 2 d) dgh / 4 e) dgh / 6

3) Um técnico em saúde sabe que para o soro penetrar na veia do paciente, o nível superior do soro deve ficar acima do nível da veia, conforme a imagem ao lado. Habitualmente a pressão arterial sanguínea é medida em centímetros de mercúrio, cmHg. Para uma pessoa normal, seu valor é, em média, 9,88 cmHg. Sendo 1,0 x 103 kg/m3 a densidade do soro e considerando g = 10 m/s2, a altura H acima do braço de um paciente, que deve ser colocado o recipiente de soro para que o mesmo penetre na artéria deve ser maior do que Dados: 76 cmHg = 10 5 N/m2 = 1 atm

a) 45 cmb) 68 cmc) 102 cmd) 125 cme) 130 cm

4) Num hospital psiquiátrico em Vitória da Conquista, um jovem alcoólatra decidiu tomar conhaque diretamente na veia. Sabendo que a pressão média na veia do rapaz vale 14 cmHg, a densidade do conhaque 1,2 g/cm3 e g=10 m/s2, o prof Ivã pede que você determine a altura mínima da “bolsa de conhaque” a fim de que o jovem maluco tenha êxito (jamais tente fazer isso pois você irá morrer).

a) 0,82mb) 1,24mc) 1,53md)1,62me) 0,63m

EMPUXO

E = Pliq deslocado

Onde V é o volume do líquido deslocado

O empuxo surge do fato que a pressão no fluido aumenta com a profundidade e do fato que a pressão aumentada é exercida em todas direções (Princípio de Pascal) de modo que existe uma força para cima não balanceada sobre o fundo de um objeto submerso.

Desde que a "bola d'água" à esquerda é exatamente suportada pela diferença na pressão e o objeto sólido à direita experimenta exatamente a mesma pressão ambiente, segue que a força de empuxo no objeto sólido é igual ao peso da água deslocada.

OBJETOS DE IGUAL VOLUME EXPERIMENTAM FORÇAS DE EMPUXO IGUAIS.OBJETOS DE IGUAL VOLUME IMERSOS NO AR RECEBEM MENORES EMPUXOS QUE IMERSOS NA ÁGUA.

RESOLVASe a densidade da água é 1 g/cm3, determine a densidade do gelo na charge ao lado.

RESOLVASe os volumes das 3 esferas são iguais, qual recebe o maior empuxo, na figura acima?

RESOLVA

Empuxo e dinamômetro

RESOLVA - ENEM

Qual o peso de água deslocada?

Para que o submarino afunde, devemos aumentar o seu peso, o que se consegue armazenando água em reservatórios adequados em seu interior. Controlando a quantidade de água em seus reservatórios, ajustamos o peso do submarino para o valor desejado.

Para que o submarino volte a flutuar, a água deve ser expulsa de seus reservatórios para reduzir o peso do submarino e fazer com que o empuxo se torne maior que o peso.

Observe que, estando o submarino totalmente imerso, o volume de água deslocado (volume externo do submarino) será sempre o mesmo, o que faz com que a intensidade do empuxo aplicado pela água E’ se mantenha constante, não importando o valor de seu peso.

Empuxo e submarino

RESOLVANa segunda situação, a leitura da balança irá diminuir, aumentar ou não se alterará?

RESOLVANa figura, o recipiente está totalmente cheio de água. Em seguida colocou-se uma bola de chumbo extremamente pesada. Se colocarmos o recipiente da esquerda e o da direita sobre balanças, qual terá a maior leitura?

RESOLVANa figura, o recipiente possui um dreno, por onde a água pode escorrer. Coloca-se uma bola de chumbo extremamente pesada dentro do liquido. O recipiente ficará mais pesado ou não irá alterar o seu peso?

RESOLVANa figura 2, com a mão imersa, a leitura da balança será maior ou igual à leitura da balança na figura 1?

RESOLVAa) Na figura 2, com a mão imersa no recipiente com dreno, a leitura da balança será maior ou igual à leitura da balança na figura 1?b) Suponha agora que na figura 2 a mão toque o fundo do recipiente, pressionando-o para baixo. A leitura da balança será maior ou igual à leitura da balança na figura 1?

RESOLVADo lado esquerdo temos 1 kg de algodão e do lado direito temos 1 kg de ferro. Para que lado a barra penderá?

RESOLVADo lado esquerdo temos 1 kg de ferro e do lado direito temos 1 kg de algodão. Para que lado a barra penderá?

OLHEM A PROMOÇÃO DA FÍSICA!!!!

Aplique uma força de 10 N e ganhe uma força de 1000 N Física não pode ser magia!

Para que a promoção acima aconteça, tem que existir uma compensação. E esta compensação está na CONSERVAÇÃO DA ENERGIA!

COMPLETE E RESPONDA:A1 = A A2 = 200 AF1 = 20 N F2 = ?Assim, o êmbolo 1 desce 20 cm e o êmbolo 2 subirá de quanto?

(ENEM/2013) Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldade de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja 5 vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10 m/s², deseja-se elevar uma pessoa de 65 kg em uma cadeira de rodas de 15 kg sobre uma plataforma de 20 kg. Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante? a) 20 N.b) 100 N.c) 200 N.d) 1000 N.e) 5000 N.

(ENEM/2010) Um brinquedo chamado ludião consiste em um pequeno frasco de vidro, parcialmente preenchido com água, que é emborcado (virado com a boca para baixo) dentro de uma garrafa PET cheia de água e tampada. Nessa situação, o frasco fica na parte superior da garrafa, conforme mostra a FIGURA 1.

a) diminui a força para baixo que a água aplica no frasco.b) aumenta a pressão na parte pressionada da garrafa.c) aumenta a quantidade de água que fica dentro do frasco.d) diminui a força de resistência da água sobre o frasco.e) diminui a pressão que a água aplica na base do frasco.

Desenvolvendo Competências1) Assinale V ou F.

a) A pressão que atua em um corpo é a razão entre a força tangencial e uma área qualquer.b) Na situação descrita abaixo o cano que conecta a caixa d’água da casa com o encanamento horizontal da rua possui uma altura de 3 m. A pressão hidrostática na base desse cano é igual a 3 atm.

c) A caixa d’água do prédio e da casa, na figura acima, possuem respectivamente profundidades hp e hc e volumes vp e vc. Supondo que hp=hc e que vp>vc, a pressão hidrostática na base da caixa d’água da casa é maior que a pressão na base da caixa d’água do prédio.

d) Na figura abaixo, para o líquido subir pelo canudo a uma altura h, a pressão na boca da pessoa deve ser a soma entre a pressão atmosférica (patm) e a pressão da coluna líquida (dgh), onde g é a gravidade local e d é a densidade do líquido.

e) A bomba instalada na base do prédio da figura acima faz sucção e só funciona, a nível do mar, a uma altura máxima de 10,3m.

f) Uma pessoa com saúde normal apresenta pressões sistólica e diastólica de 120mmHg e 80mmgH. A variação dessa pressão é de aproximadamente 5,4.103 Pa.

g) De acordo à figura abaixo, onde a altura da coluna líquida é h, a força F exercida pelo líquido de densidade d sobre a base do recipiente de área A é dada pela expressão dghA, onde g é a gravidade local.

h) Se o registro R for aberto em cada representação abaixo, a água não escoará entre I e II, escoará de III para IV e escoará de V para VI.

i) Segundo Stevin todo corpo mergulhado em um fluido recebe uma força vertical igual ao peso do fluido deslocado.j) Corpos de mesmo volume, totalmente imersos num mesmo líquido, ocupam o mesmo espaço no interior desse líquido e, portanto, sofrem obrigatoriamente o mesmo empuxo, de acordo a Arquimedes.

k) De acordo à tabela apresentada, a pressão atmosférica no pico Everest consegue fazer a água subir a uma altura máxima inferior a 4m.

l)Para tomar o refrigerante, conforme a figura abaixo, em Ilhéus, o garotinho deve fazer uma sucção reduzindo a pressão em 9,7 atm.

m) Na figura temos 3 bolas de mesmo volume 6 l (mesmo raio) mergulhadas num tanque cheio d´água de densidade 1 kg/l. Uma delas é de madeira e a outra de ferro. Como a densidade do ferro é 10 kg/l e a densidade da madeira é 0,5 kg/l, a tração no fio que prende a bola de madeira é 3 kgF e a tração que prende a bola de ferro é 54 kgF.

n) Na situação abaixo, o peso do bloco é 10kgF, o empuxo é 4 KgF e a tração no fio é 6 kgF.

o) Duas esferas maciças A e B de massas iguais, flutuam em equilíbrio na água. O volume de A é maior do que o de B. Conclui-se que A desloca menos líquido que B.p) Uma esfera maciça é colocada dentro de um recipiente contendo água. A densidade da esfera é 0,8 g/cm3. A alternativa e representa a posição de equilíbrio proposta.

q) Uma balança fiel, de braços iguais, está suportando duas banheiras gigantes idênticas, completamente preenchidas com água, uma em cada prato, conforme figura ao lado. Estando o sistema inicialmente equilibrado, um enorme transatlântico é lentamente colocado na banheira direita até que flutue em equilíbrio na superfície da água (figura abaixo), extravasando parte dela, sem tocar o fundo do recipiente. Em função do enorme peso do barco, a balança penderá para o lado direito, visto que uma banheira cheia até a borda pesa menos que uma banheira dágua cheia até a borda contendo um transatlântico boiando em seu interior.

r) À medida que afundamos um corpo em um líquido a pressão aumenta, produzindo um aumento do empuxo sofrido pelo corpo.

EXERCÍCIOS1) Ao utilizar leite condensado para a construção de um barômetro, que altura este subiria? Desprezar a pressão exercida pelos possíveis vapores de leite condensado e adotar, nos cálculos, g = 9,81 m/s2 , dHg = 13,6 g/cm3, dleite = 1,5 g/cm3.

2) É impossível para uma pessoa respirar se a diferença de pressão entre o meio externo e o ar dentro dos pulmões for maior do que 0,05 atm. Calcule a profundidade máxima, h, dentro d'água, em cm, na qual um mergulhador pode respirar por meio de um tubo, cuja extremidade superior é mantida fora da água. (dágua=10

3kg/m3 e g=10m/s2)

3) Suponha que Xandão deseje beber água num canudinho, numa cidade onde a pressão atmosférica vale 1 atm. Para que o líquido consiga subir até a boca do professor, através do canudo, a uma altura H = 40 cm acima da superfície livre do líquido, ele precisa fazer sucção, diminuindo a pressão do ar dentro do canudinho até pelo menos:

a) 0,99 atm b) 0,94 atm c) 0,98 atm d) 0,92 atm e) 0,96 atm

4) Muitas pessoas pensam que para conseguir respirar embaixo dágua a uma profundidade qualquer h, basta fazer uso de um tubo flexível suficientemente comprido de forma que uma das extremidades dele fique na boca do indivíduo submerso enquanto a outra extremidade fique fora da água. Entretanto, esquecem que, abaixo de uma certa profundidade, a pressão hidrostática que a água exercerá externamente em sua caixa torácica será tão grande que impedirá que o mergulhador consiga enchê-la de ar. A pressão gasosa dentro dos pulmões do mergulhador é a própria pressão atmosférica transferida através da mangueira . A pressão externa exercida pela água sobre a caixa torácica dele depende tanto da profundidade do mergulhador quanto da pressão atmosférica. Assim, o prof Ivã pede que você determine a que profundidade abaixo da superfície da água do mar a diferença entre a externa e interna à caixa torácica do mergulhador atinge 40% da pressão atmosférica?dágua = 1000 kg/m3

1 atm = 105 N/m2

5) Se a experiência de Torricelli para a determinação da pressão atmosférica (po) fosse realizada com óleo (densidade 0,8 g/cm3) em lugar de mercúrio, qual seria a altura da coluna de óleo medida no barômetro ? Desprezar a pressão exercida pelo vapor d’óleo e adotar, nos cálculos, g = 9,81 m/s2 , dHg = 13,6 g/cm3.a) 11 mb) 12,5 mc) 15 md) 14,5 me) 16 m

 

6) Um longo tubo de vidro fechado em sua extremidade superior, é cuidadosamente mergulhado nas águas de um lago com seu eixo longitudinal coincidente com a direção vertical, conforme representa a figura.

 

No local, a pressão atmosférica vale po.=.1.atm e adota-se g = 10 m/s2. Se o nível de ar no interior do tubo se estende até uma profundidade h = 5 m, medida em relação à superfície livre do lago, qual é a pressão do ar contido no interior do tubo? a) 1 atm b) 1,5 atm c) 2 atm d) 2,5 atm e) 3 atm

7) Em um manômetro de tubo aberto, a diferença de alturas entre as colunas de mercúrio é 38 cm. Sendo a experiência realizada ao nível do mar, pode-se afirmar que a pressão do gás é:

a) 0,50 atmb) 1 atmc) 1,5 atmd) 1,9 atme) 3,8 atm

8) Admita que o desnível vertical entre a artéria aorta e a sua artéria tibial anterior seja de 1,3m. Admitindo que a densidade do sangue seja de 1060 km/m3 , g= 10 m/s2 e que os efeitos do escoamento sanguíneo possam ser desprezados.

O professor Ivã pede que você determine o quanto a pressão no pé excede a pressão no coração, quando:

a) você estiver em péb) você estiver deitado

9) Suponha que Fredinho deseje beber água num canudinho, numa cidade onde a pressão atmosférica vale 1 atm. Para que o líquido consiga subir até a boca do menino, através do canudo, a uma altura H = 20 cm acima da superfície livre do líquido, o garoto precisa fazer sucção, diminuindo a pressão do ar dentro do canudinho até pelo menos:

a) 0,99 atm b) 0,98 atm c) 0,96 atm d) 0,94 atm e) 0,92 atm

10) Quando uma pessoa toma água de canudinho, o que faz o líquido subir através do canudo ? a) a força de sucção que os pulmões da pessoa impõem ao líquido;b) as forças de atração gravitacional entre o líquido e a boca da pessoa;c) o fato de que o peso do líquido dentro do copo é maior que o peso do líquido dentro do canudo;d) a pressão no fundo copo é maior que a pressão na superfície do líquido;e) durante a sucção, a pressão do ar dentro do canudo diminui, ficando menor que a pressão atmosférica. Assim, a pressão atmosférica pressiona a superfície do líquido que está fora do canudo para baixo, forçando-o a subir canudo acima.

11) O macaco hidráulico representado na figura está em equilíbrio. Os êmbolos formam áreas iguais a 2a e 5a. Qual a intensidade da força?

12) Um tubo em U, aberto em ambos os ramos, contém dois líquidos não-miscíveis em equilíbrio hidrostático. Observe, como mostra a figura, que a altura da coluna do líquido (1) é de 34 cm e que a diferença de nível entre a superfície livre do líquido (2), no ramo da direita, e a superfície de separação dos líquidos, no ramo da esquerda, é de 2,0 cm. Considere a densidade do líquido (1) igual a 0,80 g/cm3. Calcule a densidade do líquido (2).

13) Um reservatório contém água, de densidade 1,0g/cm3, até uma altura de 5,0m, em um local onde o módulo da aceleração da gravidade é de 10m/s2. Sabendo-se que a pressão atmosférica é igual a 1,0.105Pa, o módulo da força que a água exerce sobre uma rolha circular, de área igual a 20,0cm2, colocada na base desse reservatório, em newtons, equivale a

a) 540,0b) 300,0c) 280,0d) 200,0d) 150,0

14) Dois recipientes iguais contêm o mesmo volume de água, sobre os pratos de uma balança em equilíbrio. Uma esfera de raio R presa por uma corda ideal é imersa dentro de um dos recipientes, sem tocá-lo, desequilibrando a balança. Considerando-se π igual a 3, o raio da esfera igual a 10,0cm e a densidade da água, 1,0g/cm3, é correto afirmar que o peso que deve ser colocado no outro prato da balança para restabelecer o equilíbrio é igual, em kgf, a

a) 1,0b) 2,0c) 3,0d) 4,0e) 5,0

15) Quando se misturam massas iguais de duas substâncias, a densidade resultante é 2,5g/cm 3. Considerando-se que uma das substâncias tem densidade igual a 1,5g/cm3, pode-se afirmar que a outra substância tem densidade igual, em g/cm3, a

a) 7,5b) 6,8c) 5,3d) 4,6e) 3,9

16) Sobre um cubo de madeira flutuando em água, coloca-se um bloco de massa m = 200,0g. Ao retirar-se o bloco, o cubo eleva-se 2,0cm. Sabendo-se que a densidade da água é d = 1,0g/cm3, pode-se afirmar que a aresta do cubo é igual, em cm, a

a) 6 b) 10 c) 14d) 8 e) 12

17) Considere-se um recipiente contendo água em equilíbrio sobre uma balança, que indica 10,0N. Um bloco de prata, de volume igual a 5,0.102cm3,preso em uma das extremidades de um fio ideal, é totalmente imerso na água sem tocar as paredes do recipiente. Sabendo-se que a massa específica da água e a densidade absoluta do bloco são, respectivamente, iguais a1,0g∕cm3 e 10,5g∕cm3,e que o módulo da aceleração da gravidade local é 10,0m∕s2, pode-se afirmar׃

a)A nova indicação da balança é igual a 15,0N. b)O empuxo tem módulo igual a 10,0N.c)A intensidade da tração no fio é igual a 57,0N.d)O peso do bloco é igual a 5,25N.e)O peso aparente do bloco é igual a 42,5N.

 

19) Um fenômeno físico muito importante para a vida vegetal é a capilaridade. Devido às forças de coesão entre as moléculas de água e as de adesão entre essas e a superfície de alguns substratos, como o vidro ou as paredes celulares, a água é capaz de subir pelas paredes de tubos finos, aparentemente desafiando a gravidade. Um modelo simplificado da capilaridade entre um líquido e um substrato envolve apenas dois parâmetros: a tensão superficial, que depende da interação entre as moléculas do líquido e o ângulo de contato, que depende da interação entre o líquido e o substrato, que pode ser considerado praticamente igual a zero, no caso de água e vidro. O módulo da força, que as moléculas de água aderidas ao substrato podem exercer sobre as outras, através da tensão superficial em um tubo cilíndrico de raio r, depende do perímetro do tubo e do ângulo de contato, dado por 2πrγcosθc, sendo γ, a tensão superficial da água, igual a 0,073N/m a 20°C, e θc, o ângulo de contato.Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s2, a densidade da água, 1g/cm3, e sabendo-se que o módulo dessa força deve ser igual ao módulo do peso da coluna de água sustentada, pode-se concluir que o raio de um tubo capilar, no qual a água subirá até a altura de 30,0m, em metros, é aproximadamente igual a

a) 1,5 x 10−9 b) 5 x 10−7 c) 5 x 10−5 d) 1,5 x 10−5 e) 1,5 x 10−2

18) As crianças gostam de brincar com balões que foram cheios com um gás menos denso que o ar. Desse modo, ao ser solto, o balão sobe. Um garoto enche seu balão com um determinado líquido, o joga dentro de uma piscina cheia de água e observa que ele fica flutuando com um quarto de seu volume emerso. Considerando-se a densidade da água igual a 1,0g/cm3, a densidade do líquido é igual, em g/cm3, a

a) 0,55 d) 0,75b) 0,70 e) 0,65c) 0,60

20) Hipócrates, o pai da medicina, descreveu o glaucoma. O físico Anders Celsius acreditava que essa doença era provocada por falha do cristalino e, por causa disso, muitas cirurgias foram realizadas. O oftalmologista William Mackenzie foi o primeiro a afirmar que o glaucoma era resultante do aumento da pressão no interior do globo ocular. Atualmente, sabe-se que nem sempre o paciente com glaucoma tem pressão ocular acima de 21,0mmHg. Além da pressão, é importante saber as condições do nervo óptico para definir o diagnóstico. Sabendo-se que a densidade do mercúrio é 13,6g/cm3 e considerando-se o módulo da aceleração da gravidade como sendo 10m/s2, a força aplicada a cada um milímetro quadrado de área no interior do globo ocular de um paciente com pressão ocular de 22,0mmHg é, no SI, aproximadamente,

a) 1,8.10−1 b) 2,1.10−2 c) 2,5.10−2 d) 3,0.10−3 e) 3,6.10−3