12 questões abertas com gabarito e comentário (de 50 no banco do Benshuu). Toque numa alternativa pra ver se acertou, ou abra o gabarito direto.
Um objeto flutua parcialmente submerso na água, em equilíbrio. Isso significa que, nessa condição:
Gabarito: A) o empuxo sobre o objeto é igual ao peso do objeto
Para um corpo flutuando em equilíbrio (repouso), a força de empuxo deve equilibrar exatamente o peso do corpo: E = P.
Dois líquidos diferentes, não miscíveis, estão em repouso em um mesmo recipiente, um sobre o outro. Comparando a pressão exercida no fundo do recipiente devido a cada camada, pode-se afirmar que ela depende:
Gabarito: A) da densidade e da altura de cada coluna de líquido
Pelo Teorema de Stevin, p = d·g·h: a pressão de cada camada de líquido depende da densidade (d) e da altura da coluna (h) daquele líquido.
Uma prensa hidráulica tem um pistão pequeno de área 5 cm² e um pistão grande de área 100 cm². Aplicando uma força de 20 N no pistão pequeno, qual é a força transmitida ao pistão grande?
Gabarito: A) 400 N
Princípio de Pascal: F1/A1 = F2/A2 → 20/5 = F2/100 → F2 = 400 N.
Um corpo totalmente submerso em água (d = 1000 kg/m³) desloca um volume de 0,002 m³ de líquido. Considerando g = 10 m/s², qual é o empuxo exercido pela água sobre o corpo?
Gabarito: C) 20 N
E = d·V·g = 1000×0,002×10 = 20 N. Um erro comum é esquecer de multiplicar por g, obtendo apenas 2 N.
Um recipiente contém óleo até uma profundidade de 0,4 m. Considerando a densidade do óleo igual a 800 kg/m³ e g = 10 m/s², qual é a pressão exercida pelo óleo no fundo do recipiente (pressão manométrica, devida apenas à coluna de óleo)?
Gabarito: A) 3200 Pa
Pelo Teorema de Stevin, p = d·g·h = 800 · 10 · 0,4 = 3200 Pa.
Um tubo em U contém mercúrio (densidade 13600 kg/m³). Em um dos ramos é despejada água (densidade 1000 kg/m³) até formar uma coluna de 27,2 cm acima do nível do mercúrio nesse ramo. Em equilíbrio, qual é o desnível h entre as alturas de mercúrio nos dois ramos do tubo (usando p_água = p_mercúrio no ponto de contato, ou seja, d_água·h_água = d_Hg·h)?
Gabarito: A) 2,0 cm
Equilíbrio de pressões: d_água·g·h_água = d_Hg·g·h → h = (1000·27,2)/13600 = 2,0 cm.
Uma caixa d'água cúbica tem 2 m de aresta e está completamente cheia de água (densidade 1000 kg/m³, g = 10 m/s²). Qual é a pressão exercida pela água no fundo da caixa, devida apenas à coluna de água (pressão manométrica)?
Gabarito: A) 20000 Pa
p = d·g·h = 1000 · 10 · 2 = 20000 Pa.
Uma prensa hidráulica é usada para erguer um carro de peso 15000 N. Aplicando uma força de 150 N no êmbolo menor, cuja área é 20 cm², qual deve ser a área do êmbolo maior para erguer o carro?
Gabarito: D) 2000 cm²
F1/A1 = F2/A2 → A2 = A1×(F2/F1) = 20×(15000/150) = 20×100 = 2000 cm². Um erro comum é inverter a proporção, calculando A2 = 20×(150/15000) = 0,2 cm².
Um bloco de madeira de densidade 600 kg/m³ e volume 0,01 m³ flutua em água (densidade 1000 kg/m³). Qual é o volume da parte do bloco que fica submersa?
Gabarito: A) 0,006 m³
No equilíbrio, E = P → d_água·g·V_submerso = d_bloco·g·V_total → V_submerso = (600/1000)·0,01 = 0,006 m³.
Um objeto tem peso 40 N no ar. Quando totalmente submerso em água, uma balança de mola indica um peso aparente de 25 N. Qual é a intensidade do empuxo exercido pela água sobre o objeto?
Gabarito: A) 15 N
O peso aparente é o peso real menos o empuxo: P_aparente = P - E → E = P - P_aparente = 40 - 25 = 15 N.
Uma alavanca é usada para acionar o êmbolo menor de uma prensa hidráulica: a força é aplicada a 40 cm do ponto de apoio da alavanca, e a outra extremidade, que empurra o êmbolo, está a 5 cm do apoio. Uma pessoa aplica uma força de 25 N na alavanca. O êmbolo menor tem área 4 cm² e o êmbolo maior, 200 cm². Qual é a força obtida no êmbolo maior da prensa?
Gabarito: E) 10000 N
Primeiro, a alavanca amplifica a força aplicada sobre o êmbolo menor: F_êmbolo = 25×(40/5) = 200 N. Em seguida, pelo Princípio de Pascal, essa força é ampliada pela prensa: F_maior = F_êmbolo×(A2/A1) = 200×(200/4) = 10000 N. Erros comuns incluem considerar apenas o efeito da alavanca, sem a prensa (200 N), ou apenas o efeito da prensa aplicado diretamente aos 25 N, sem a alavanca (1250 N).
Em uma prensa hidráulica, deseja-se levantar um carro de peso 12000 N aplicando, no pistão menor de área 10 cm², uma força de no máximo 300 N. Qual deve ser, no mínimo, a área do pistão maior (onde o carro é apoiado)?
Gabarito: A) 400 cm²
Princípio de Pascal: F1/A1 = F2/A2 → 300/10 = 12000/A2 → A2 = 12000·10/300 = 400 cm².
Aqui você viu 12 das 50 questões do tópico. No Benshuu dá pra fazer todas, num simulado que sorteia primeiro o que você ainda erra, com correção na hora, XP e revisão dos erros.
BENSHUU