Exercícios sobre empuxo
Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre o Princípio de Arquimedes (Empuxo), que diz que uma força surge sobre todo objeto mergulhado em um fluido.
Publicado por: Joab Silas da Silva JúniorQuestões
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Questão 1
(UERJ) Uma barca para transportar automóveis entre as margens de um rio, quando vazia, tem volume igual a 100 m3 e massa igual a 4,0.104 kg. Considere que todos os automóveis transportados tenham a mesma massa de 1,5.103 kg e que a densidade da água seja de 1000 kg/ m3. O número máximo de automóveis que podem ser simultaneamente transportados pela barca corresponde a:
a) 10
b) 40
c) 80
d) 120
LETRA “B”
Ao colocar os carros, a densidade máxima da barca deve ser igual à densidade da água. Sendo assim, chamando de X a massa total dos carros colocados na barca e sabendo que o volume da barca não é alterado pela presença dos carros, temos:
d = m ÷ V
1000 = ( 4,0 . 10 4 + X) ÷ 100
100000 = 4,0 . 10 4 + X
10 . 10 4 = 4,0 . 10 4 + X
X = 10 . 10 4 - 4,0 . 10 4
X = 6 . 104 kg
Como a massa de cada carro é de 1,5 . 10 3 kg, podemos concluir que o número máximo de carros é 40.
40 . 1,5 . 10 3 = 60 . 10 3 = 6 . 104
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Questão 2
(Mackenzie-SP) 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.
LETRA “B”
O empuxo corresponde ao peso do líquido deslocado por um objeto imerso em um fluido qualquer. Ao colocar a garrafa de 1 L no interior da caixa, o estudante poupa a quantidade de água correspondente ao volume da garrafa e não interfere no rendimento do sistema de descarga.
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Questão 3
Determine o empuxo sobre uma esfera de raio 2 cm que tem ⅛ de seu volume submerso em água.
Dados: π = 3; densidade da água ρ = 1000 Kg/m3; g = 10 m/s2.
a) 0,05
b) 0,03
c) 0,08
d) 0,04
e) 0,02
LETRA “D”
Primeiramente é necessário determinar o volume da esfera.
V = 4/3 . π . R3
Como π = 3, podemos dividi-lo pelo denominador 3:
V = 4 . R3
V = 4 . ( 2 . 10 – 2 m)3
V = 4 . 8 . 10 – 6 m3
V = 32 . 10 – 6 m3
O volume submerso da esfera (VS) corresponde a ⅛ do volume total:
VS = ⅛ . 32 . 10 – 6 m3
VS = 4 . 10 – 6 m3
Empuxo sobre a esfera:
E = ρ . VS . g
E = 1000 . 4 . 10 – 6 . 10
E = 4 . 10 – 6 . 104
E = 4 . 10 – 2
E = 0,04 N
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Questão 4
A respeito do Princípio de Arquimedes, o empuxo, marque a alternativa falsa.
a) O empuxo é uma força que sempre atua na vertical e para cima.
b) Se um objeto boia na superfície de um líquido, podemos dizer que o empuxo é maior que o peso, portanto, a densidade do líquido é maior que a densidade do objeto.
c) Se um objeto afunda ao ser colocado em um recipiente que contém determinado líquido, podemos dizer que o empuxo sobre o objeto é maior que o peso, portanto, a densidade do líquido é maior que a densidade do objeto.
d) A determinação do empuxo é feita pelo produto da densidade do líquido, volume imerso do corpo e aceleração da gravidade.
e) Todas as alternativas anteriores estão corretas.
LETRA “C”
Se um objeto afunda ao ser colocado em um recipiente que contém determinado líquido, podemos dizer que o empuxo sobre o objeto é MENOR que o peso, portanto, a densidade do líquido é MENOR que a densidade do objeto.