Questão 1
(Mackenzie) Devido à crise hídrica que se instalou na cidade de São Paulo, um estudante, após a aula de hidrostática, resolveu colocar uma garrafa de 1,0 litro, cheia de água, no interior da caixa acoplada de descarga. Essa medida gerou uma economia de água no final de um período. Essa ideia colocada em prática foi baseada no
A) Princípio de Stevin.
B) Princípio de Arquimedes.
C) Princípio de Pascal.
D) Princípio dos vasos comunicantes.
E) Teorema de Bernoulli.
Questão 2
(Udesc) O empuxo exercido pelo ar sobre um balão cheio de gás é igual a 130 N. A massa total do balão é de 10,0 kg. Sendo a densidade do ar igual a 1,30 kg/m³, o volume ocupado pelo balão e a força que uma pessoa deve exercer para mantê-lo no chão são, respectivamente:
A) 10 m3
e 130 N
B) 13 m3
e 100 N
C) 17 m3
e 130 N
D) 17 m3 e 30 N
E) 10 m3
e 30 N
Questão 3
(Unespar) Considere as seguintes substâncias e suas densidades aproximadas:
Sabendo que em Física o que determina a flutuação ou submersão de um objeto em um fluido é o empuxo (\(E = ρ_{fluido} \cdot V_{deslocado} \cdot g\)), considere então três blocos de mesmo volume, um de ferro, um de chumbo e um de gelo. Nessas condições, assinale a alternativa correta:
A) O bloco de gelo flutua na água, no óleo e no mercúrio, mas não flutua no álcool
B) O bloco de ferro flutua no mercúrio, mas não flutua na água, no álcool nem no óleo
C) O bloco de chumbo flutua em todas as substâncias líquidas
D) O bloco de gelo não flutua na água
E) O bloco de ferro afunda somente na água
Questão 4
(UFRGS) Um objeto sólido é colocado em um recipiente que contém um líquido. O objeto fica parcialmente submerso, em repouso.
A seguir, são feitas três afirmações sobre o módulo da força de empuxo sobre o objeto.
I - É proporcional à densidade do líquido.
II - É proporcional ao volume total do objeto.
III- É proporcional à densidade do objeto.
Quais estão corretas?
A) Apenas I
B) Apenas II
C) Apenas III
D) Apenas I e III
E) I, II e III
Questão 5
Determine o volume de água deslocado por um bloco de 20 kg, considerando que a força empuxo e a força peso sobre ele estão em equilíbrio.
Dados: densidade da água = 1000 kg/m3.
A) Nenhum volume é deslocado.
B) 0,01 m3
C) 0,02 m3
D) 0,03 m3
E) 0,04 m3
Questão 6
A partir dos seus conhecimentos a respeito da relação da força empuxo e força peso em corpos no interior de fluidos, analise as afirmações abaixo:
I. Quando a força empuxo é maior que a força peso, o corpo afunda.
II. Quando a força empuxo é menor que a força peso, o corpo afunda.
III. Quando a força empuxo é maior que a força peso, o corpo flutua.
IV. Quando a força empuxo é menor que a força peso, o corpo flutua.
Estão corretas:
A) I, II.
B) III, IV.
C) I, IV.
D) II, III.
E) I, II e III.
Questão 7
Sabendo que a densidade do fluido é de 890 kg/m3, o volume do fluido deslocado por um corpo é de 60 m3 e a aceleração da gravidade é 10 m/s2, calcule a força empuxo sobre ele em kN.
A) 534 kN
B) 585 kN
C) 691 kN
D) 672 kN
E) 730 kN
Questão 8
Quando dobramos a massa específica do fluido, a força empuxo sobre um corpo será:
A) A mesma do início.
B) Dobrada.
C) Triplicada.
D) Quadruplicada.
E) Diminuída pela metade.
Questão 9
Um cubo de metal com volume de 4 m³ está completamente submerso em água. Sabendo que a densidade da água é 1000 kg/m³ e que a aceleração da gravidade é de 9,8 m/s², calcule a força de empuxo que age sobre o cubo.
A) 37 100 N
B) 38 300 N
C) 39 200 N
D) 40 600 N
E) 41 800 N
Questão 10
Com base em seus conhecimentos a respeito da força empuxo, qual das alternativas abaixo não é uma grandeza física diretamente proporcional à força empuxo?
A) Massa específica do fluido.
B) Volume do fluido deslocado.
C) Massa do fluido.
D) Aceleração da gravidade.
E) Volume do fluido.
Questão 11
Calcule o volume de água deslocado por um contaíner de 20.000 kg, sabendo que a força empuxo e a força peso sobre ele estão em equilíbrio. Dados: densidade da água = 1000 kg/m3.
A) 20 m3
B) 30 m3
C) 40 m3
D) 50 m3
E) 60 m3
Questão 12
Quais das afirmativas apresentam as unidades de medida correspondentes às grandezas físicas estudadas no empuxo?
I. A força empuxo é medida em Joule.
II. A massa específica é medida em quilograma por metro cúbico.
III. O volume é medido em metro cúbico.
IV. A aceleração da gravidade é medida em metros por segundo.
Estão corretas:
A) I, II.
B) III, IV.
C) I, IV.
D) II, III.
E) I, II e III.
Resposta Questão 1
Alternativa B.
Essa ideia colocada em prática foi baseada no princípio de Arquimedes, que afirma que a força empuxo é igual ao peso do fluido deslocado. Dessa forma, quando ele coloca a garrafa dentro da caixa, temos economia de água referente ao volume dessa garrafa, não atrapalhando o rendimento do sistema de descarga.
Resposta Questão 2
Alternativa E.
Primeiramente, calcularemos o volume ocupado pelo balão através da fórmula do empuxo:
\(E = \rho_f \cdot V_{fd} \cdot g \)
\(130=1,3\cdot V_{fd}\cdot 10\)
\(130=13\cdot V_{fd}\)
\(V_{fd}=\frac{130}{13}\)
\(V_{fd}= 10m^3\)
Por fim, calcularemos a força que uma pessoa deve exercer para manter o balão no chão, através da diferença entre a força empuxo e a força peso.
\(F_R = E - P \)
\(F_R = E - m\cdot g \)
\(F_R =130 - 10\cdot 10\)
\(F_R =130 - 100 \)
\(F_R =30 N \)
Resposta Questão 3
Alternativa B.
O bloco de ferro flutua no mercúrio, já que a sua massa específica é menor que a do mercúrio, mas não flutua na água, no álcool nem no óleo, já que a sua massa específica é maior que a deles.
Resposta Questão 4
Alternativa A.
A força de empuxo é proporcional à massa específica do fluido, ao volume do fluido e à aceleração da gravidade.
Resposta Questão 5
Alternativa C.
Calcularemos o volume de água deslocado através da igualdade da força peso à força de empuxo:
\(P = E\)
\(m \cdot g = \rho_f \cdot V_{fd} \cdot g \)
\(m = \rho_f \cdot V_{fd} \)
\(20 = 1000 \cdot V_{fd} \)
\(V_{fd} = \frac{20}{1000} \)
\(V_{fd} = 0{,}02 \, \text{m}^3 \)
Resposta Questão 6
Alternativa D.
As alternativas corretas são a II e III, já que quando a força empuxo é maior que a força peso, o corpo flutua, como a madeira na água. E quando a força empuxo é menor que a força peso, o corpo afunda, como uma moeda na água.
Resposta Questão 7
Alternativa A.
Calcularemos a força empuxo sobre o corpo, através da sua fórmula:
\(E = \rho_f \cdot V_{fd} \cdot g \)
\(E=890\cdot 60\cdot 10\)
\(E=534 000\)
\(E=534 kN\)
Resposta Questão 8
Alternativa B.
Quando dobramos a massa específica do fluido, a força empuxo sobre um corpo será dobrada, já que a força empuxo é diretamente proporcional à massa específica do fluido.
Resposta Questão 9
Alternativa C.
Calcularemos a força empuxo sobre o corpo, através da sua fórmula:
\(E = \rho_f \cdot V_{fd} \cdot g \)
\(E = 1000 \cdot 4 \cdot 9,8 \)
\(E = 39200 N \)
Resposta Questão 10
Alternativa E.
A força empuxo é diretamente proporcional à massa específica do fluido, volume do fluido deslocado, massa do fluido e aceleração da gravidade, mas inversamente proporcional ao volume do fluido.
Resposta Questão 11
Alternativa A.
Calcularemos o volume de água deslocado através da igualdade da força peso à força de empuxo:
\(P = E\)
\(m \cdot g = \rho_f \cdot V_{fd} \cdot g \)
\(m = \rho_f \cdot V_{fd} \)
\(20000= 1000\cdot V_{fd} \)
\(V_{fd} = \frac{20000}{1000} \)
\(V_{fd} =20 m^3 \)
Resposta Questão 12
Alternativa D.
I. A força empuxo é medida em Joule. (incorreta)
A força empuxo é medida em Newton.
II. A massa específica é medida em quilograma por metro cúbico. (correta)
III. O volume é medido em metro cúbico. (correta)
IV. A aceleração da gravidade é medida em metros por segundo. (incorreta)
A aceleração da gravidade é medida em metros por segundo ao quadrado.
