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EXERCÍCIOS de APLICAÇÃO

1. A densidade da gasolina é 737 kg/m3. Se o seu carro híbrido faz 45,0 milhas por galão de gasolina, quantos

quilômetros ele percorrerá por quilograma de gasolina?

2. Dois tanques esféricos, de tamanhos distintos, contém a mesma massa de água e álcool. Qual é a razão

entre o raio do tanque de álcool e o raio do tanque de água? Considere a densidade da água igual a 1 g/cm3

e a densidade do álcool igual a 0,8 g/cm3.

3. Um reservatório contém água, cuja densidade é 1 g/cm3, até uma altura de 10 m. A pressão atmosférica

local é 1. 10 5 N/m2 e a aceleração da gravidade é 9,8 m/s2. Determine a pressão no fundo do reservatório

em N/m2.

4. Num vaso cilíndrico de 5 cm de raio é colocado mercúrio até a altura de 50 cm. Considere a densidade do

mercúrio igual a 13,6 x 10 3 kg/m3 , a aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s2 e a pressão atmosférica

igual a 1,013.10 5 N/m2. Determine:

a) a pressão hidrostática do mercúrio no fundo do vaso;

b) a pressão total no fundo do vaso; c) a intensidade da força que atua no fundo do vaso.

5. O elevador hidráulico de um posto é acionado mediante um cilindro de área 3. 10 -5 m2. O automóvel a ser

elevado tem massa de 3.000 kg e está sobre um êmbolo de área 6.10-3 m2. Considere a aceleração da

gravidade igual a 9,8 m/s2. Calcule a intensidade da força que deve ser aplicada no êmbolo menor para

elevar o automóvel

6. Um reservatório contém água, cuja densidade é 1 g/cm3, até uma altura de 10 m. A pressão atmosférica

local é 1 atm e a aceleração da gravidade é 9,8 m/s2. Determine a pressão no fundo do reservatório em atm

e em Pascal.

Dados: 1 atm = 101.325 Pa = 1,01325 x 10 5 Pa

7. Numa prensa hidráulica, o êmbolo menor tem raio de 10 cm e o êmbolo maior, raio de 50 cm. Se

aplicarmos no êmbolo menor uma força de intensidade 20 N, deslocando-o 15 cm, qual é a intensidade da

força no êmbolo maior e o seu deslocamento?

8. Uma sala tem as seguintes dimensões: 4,0 m x 5,0 m x 3,0 m. A densidade do ar é de 1,2 kg/m3 e a

aceleração da gravidade vale 9,8 m/s2. Calcule o peso do ar, na sala, em newtons.

9. A janela retangular de um avião, cuja cabine é pressurizada, mede 0,5 m por 0,25 m. Quando o avião está

voando a certa altitude, a pressão em seu interior é de, aproximadamente, 1,0 atm, enquanto a pressão

ambiente fora do avião é de 0,60 atm. Nessas condições, a janela está sujeita a uma força, dirigida de

dentro para fora. Calcule o valor da massa que terá um peso, na superfície da Terra, igual ao valor da força

aplicada sobre a janela do avião pela diferença de pressão. Considere que 1 atm corresponde a 1,013 x 10 5

N e que a aceleração da gravidade seja de 9,8 m/s2.

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10. A pressão no interior de um líquido homogêneo, em equilíbrio, varia com a profundidade, de acordo com o

gráfico.

Determine: a) a pressão atmosférica em Pascal; b) a densidade do líquido; c) a pressão à profundidade de 20 m.

(Adote g = 9,8 m/s2)

11. Três recipientes com alturas iguais a 15 m, mas com formatos diferentes, serão totalmente preenchidos

com um mesmo líquido, como indica a figura.

(A) (B) (C)

O fundo de todos os recipientes tem área de 4,0 x 10 3 cm2. Considere a aceleração da gravidade g = 9,8 m/s2 e a pressão atmosférica igual a 1,01325 x 10 5 N/m2. Pretende-se utilizar os seguintes líquidos, de maneira alternada, para preencher os três recipientes: óleo de oliva, de densidade 0,92 g/cm3, álcool etílico, de densidade 0,79 g/cm3 e água do mar, de densidade 1,026 g/cm3. Determine, para cada líquido que for utilizado:

a) a pressão total exercida no fundo dos três recipientes; b) a intensidade da força que atua no fundo dos três recipientes.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 5 10 15 20

pre

ssão

(1

0 E

5 P

a)

profundidade (m)

Pressão versus profundidade

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12. O esquema a seguir apresenta um recipiente R, contendo um gás, conectado com um tubo em U, com

mercúrio e aberto para o exterior. Na situação de equilíbrio esquematizada, a altura H da coluna de

mercúrio é 24 cm e a pressão atmosférica é 760 mmHg.

Determine a pressão exercida pelo gás: a) expressa em centímetros de mercúrio (cmHg); b) expressa em N/m2, sendo dadas:

- densidade do mercúrio ( = 13,6 g/cm 3) e - a aceleração da gravidade ( g = 9,8 m/s2)

13. O elevador hidráulico de um posto, conforme esquema apresentado, é acionado mediante um cilindro de

área circular de raio igual a 0,309 cm. O automóvel a ser elevado tem massa de 3.000 kg e está sobre o

êmbolo de raio igual a 4,37 cm. Considere a aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s2.

Determine: a) a intensidade mínima da força que deve ser aplicada no êmbolo menor para elevar o automóvel; b) o deslocamento que o êmbolo menor deve ter para elevar em 10 cm o automóvel. Considere que em cada operação o volume de líquido (V) deslocado do recipiente menor passa para o recipiente maior.

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14. Quatro cubos metálicos homogêneos e iguais, de aresta igual a 10 cm, acham-se dispostos conforme a

figura a seguir.

O conjunto de cubos aplica sobre o piso uma pressão de 10 4 N/m2. Considere que a aceleração da gravidade seja de 9,8 m/s2. Calcule a densidade dos cubos.

15. Um tijolo tem dimensões de 5cm x 10 cm x 20 cm e massa de 200g. Determine as pressões, em N/m2, que

ele pode exercer quando apoiado sobre uma superfície horizontal. Adote g = 9,8 m/s2.