Questões Comentadas: Hidrostática

1. (ENEM) O pó de café jogado no lixo caseiro e, principalmente, as grandes quantidades descartadas em bares e restaurantes poderão transformar em uma nova opção de matéria prima para a produção de biodiesel, segundo estudo da Universidade de Nevada (EUA). No mundo, são cerca de 8 bilhões de quilogramas de pó de café jogados no lixo por ano.

O estudo mostra que o café descartado tem 15% de óleo, o qual pode ser convertido em biodiesel pelo processo tradicional. Além de reduzir significativamente emissões prejudiciais, após a extração do óleo, o pó de café é ideal como produto fertilizante para jardim.

Revista Ciência e Tecnologia no Brasil, nº 155, jan. 2009.

Considere o processo descrito e a densidade do biodiesel igual a 900 kg/m³. A partir da quantidade de pó de café jogada no lixo por ano, a produção de biodiesel seria equivalente a
a) 1,08 bilhão de litros.
b) 1,20 bilhão de litros.
c) 1,33 bilhão de litros.
d) 8,00 bilhões de litros.
e) 8,80 bilhões de litros.
 
2. (UNIFOR-CE) Um corpo sólido, de massa 90g e volume 100cm³, encontra-se no fundo de um recipiente de um líquido de densidade 0,60g/cm³.
Misturando-se um outro líquido de densidade 1,5g/cm³, o corpo começa a flutuar quando a densidade da mistura, em g/cm³, for superior a:
a) 0,90
b) 1,0
c) 1,1
d) 1,2
e) 1,3
 
3. (UFSM-RS) Referindo-se à estrutura física, uma das causas importantes da degradação do solo na agricultura é a sua compactação por efeito das máquinas e da chuva.

 Um trator tem rodas de grande diâmetro e largura para que exerça contra o solo, pequeno(a)
a) pressão.
b) força.
c) peso.
d) energia.
e) atrito.
 
4. (PUC-MG) A figura representa duas caixas d’água, abertas para o ar, interligadas por um cano com uma válvula de passagem. A caixa da esquerda está cheia. Quando a válvula é aberta, a caixa da direita começa a encher até que o nível da água nas duas caixas seja o mesmo.

É CORRETO afirmar:
a) Ao final do processo, a pressão no fundo da caixa à esquerda será menor que no início.
b) Durante o processo, a velocidade de escoamento da água é constante.
c) Ao final do processo, a pressão no fundo da caixa à direita será maior que a pressão no fundo da caixa à esquerda.
d) Durante o processo, a velocidade de escoamento da água aumenta.
 
5. (ENEM) O controle de qualidade é uma exigência da sociedade moderna na qual os bens de consumo são produzidos em escala industrial. Nesse controle de qualidade são determinados parâmetros que permitem checar a qualidade de cada produto. O álcool combustível éum produto de amplo consumo muito adulterado, pois recebe adição de outros materiais para aumentar a margem de lucro de quem o comercializa. De acordo com a agência nacional de petróleo (ANP), o álcool combustível deve ter densidade entre 0,805g/cm³ e 0,811g/cm³. Em algumas bombas de combustível a densidade do álcool pode ser verificada por meio de um densímetro similar ao indicado na figura abaixo, que consiste em duas bolas com valores de densidades diferentes e verifica quando o álcool está fora da faixa permitida. Na imagem, são apresentadas situações descritas para três amostras de álcool combustível.

A respeito das amostras ou do densímetro, pode-se afirmar que:
a) a densidade da bola escura deve ser igual a 0,811g/cm³.
b) a amostra 1 possui densidade menor que a permitida.
c) a bola clara tem densidade igual à densidade da bola escura.
d) a amostra que está dentro do padrão estabelecido é a de número 2.
e) o sistema poderia ser feito com uma única bola de densidade entre 0,805g/cm³ e 0,811g/cm³.
 
6. (UERJ)  Uma pessoa totalmente imersa em uma piscina sustenta, com uma das mãos, uma esfera maciça de diâmetro igual a 10 cm, também totalmente imersa. Observe a ilustração:

A massa específica do material da esfera é igual a 5,0 g/cm³ e a da água da piscina é igual a 1,0 g/cm³.
A razão entre a força que a pessoa aplica na esfera para sustentá-la e o peso da esfera é igual a:
a) 0,2
b) 0,4
c) 0,8
d) 1,0
 
7.(UFPR) A pressão atmosférica normal é de 1,0 atm (1 atmosfera). Em Curitiba, no entanto, é comum a pressão atmosférica estabilizar-se no valor de 0,90 atm. A característica da cidade responsável por isso é:
a) o clima frio.
b) a alta umidade do ar.
c) a altitude.
d) a longitude.
e) a latitude.
 
8. (PUC-PR) Algumas pessoas que pretendem fazer um piquenique param no armazém no pé de uma montanha e compram comida, incluindo sacos de salgadinhos.
Elas sobem a montanha até o local do piquenique. Quando descarregam o alimento, observam que os sacos de salgadinhos estão inflados como balões. Por que isso ocorre?
a) Porque, quando os sacos são levados para cima da montanha, a pressão atmosférica nos sacos é aumentada.
b) Porque a diferença entre a pressão do ar dentro dos sacos e a pressão reduzida fora deles gera uma força resultante que empurra o plástico do saco para fora.
c) Porque a pressão atmosférica no pé da montanha é menor que no alto da montanha.
d) Porque quanto maior a altitude maior a pressão.
e) Porque a diferença entre a pressão do ar dentro dos sacos e a pressão aumentada fora deles gera uma força resultante que empurra o plástico para dentro.
 
9. (CFT-MG) O sistema de freio hidráulico de um veículo está baseado no princípio:
a) de Pascal.
b) de Arquimedes.
c) da ação e reação.
d) da inércia.
 
10. (UFSC-SC) A figura representa um navio flutuando em equilíbrio, submetido à ação apenas do seu próprio peso e do empuxo exercido pela água.

Considerando a situação descrita, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S):
(01) Mesmo sendo construído com chapas de aço, a densidade média do navio é menor do que a densidade da água.
(02) O empuxo exercido sobre o navio é igual ao seu peso.
(04) Um volume de água igual ao volume submerso do navio tem o mesmo peso do navio.
(08) O empuxo exercido sobre o navio é maior do que o seu peso. Caso contrário, um pequeno acréscimo de carga provocaria o seu afundamento.
(16) Se um dano no navio permitir que água penetre no seu interior, enchendo-o, ele afundará totalmente, porque, cheio de água, sua densidade média será maior do que a densidade da água.
(32) Sendo o empuxo exercido sobre o navio igual ao seu peso, a densidade média do navio é igual à densidade da água.
 

GABARITO

1. C
Se 8 bi são produzidos de café e 15% deste valor é convertido em óleo, então a partir dos conhecimentos de porcentagem

Agora, sabendo que densidade é:


2. A
Para que o corpo comece a flutuar, a densidade da mistura tem que ser igual à do corpo.

 
3. A
Lembrando que pressão é:

E percebendo que, neste caso, a Força F é a força peso do trator. Fica fácil reparar que, quanto maior a área de contato do trator com o chão, menor será a pressão.
 
4. A
Percebemos que, por teorema dos vasos comunicantes, quando a válvula for aberta o fluido irá escoar até atingir a mesma altura dos vasos comunicantes. Percebemos então que a altura do líquido no lado esquerdo irá diminuir.
Lembrando que a pressão pode ser escrita como:

Reparamos que se h diminuir, a pressão também irá diminuir no lado esquerdo.
 
5. C
As bolas têm densidades diferentes, caso contrário a situação 2 não poderia acontecer. Sabemos da teoria de hidrostática que o fluido que tem menor densidade afunda em relação ao que tem a maior densidade.
A bola amarela é um densímetro que mede 0,811 g/cm³ e a bola cinza, 0,805 g/cm³. Quando o líquido tem densidade menor que 0,805 g/cm³, as duas bolas afundam, pois têm densidades maiores que o fluido. Já quando o líquido tem densidade maior que 0,811 g/cm³, as duas bolas flutuam, pois têm densidades menores que o fluido.
Quando o fluido tem densidade entre 0,805 g/cm³ e  0,811 g/cm³, a bola amarela afunda e a cinza flutua.
 
6. C
Desenhando o diagrama de forças sobre a esfera:

Agora usando a 2ª lei de Newton:

7. C
A pressão depende da coluna de fluido sobre o corpo. Então, quanto maior a altitude, menor será essa coluna, diminuindo a pressão. A pressão atmosférica em Curitiba é menor, pois Curitiba está mais alta em relação ao nível do mar, sua altitude é maior.
 
8. B
A pressão, quando subimos a montanha, quando aumentamos a altitude, é menor do que no pé da montanha. A pressão de dentro do saco está equilibrada com a de fora, isso antes de subir. Quando começamos a subir, a pressão do lado externo vai diminuindo, com isso a pressão de dentro vai se tornando maior, gerando um resultante que aponta para fora do saco, o inflando.
 
9. A
O princípio de Pascal diz que a diferença de pressão aplicada em um ponto do fluido é distribuída igualmente a todos os outros pontos.
 
10. 23
(01) – Correta – Pois se a densidade fosse maior ou igual, o navio não iria andar sobre a água.
(02) – Correta – Na vertical a resultante das forças é nula. O navio na vertical não se movimenta. Como só temos empuxo e peso atuando nessa direção, elas serão iguais.
(04) – Correta – O volume de água deslocado pelo navio é igual ao seu volume submerso, que por sua vez é igual ao empuxo. Já que o empuxo é igual ao peso do navio, então o volume deslocado de água será igual ao peso do navio.
(08) – Errada – A opção (02) já explica.
(16) – Correta – Sabemos que densidade é igual a massa / volume, logo, se entrar água no navio, sua massa irá aumentar, fazendo com que sua densidade também aumente.
(32) – Errada – A opção (01) já explica.