chicovieira fisica teoriaequestoepara prf modulo02 011
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Lanamento OblquoPOTNCIA
Qual a potncia mdia em Watts, quedever ter um conjunto motor-bomba paraelevar 1000 litros de gua at a altura de6,0 m em 20 min ?
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Lanamento OblquoPOTNCIA
O volume de gua por segundo necessriopara acionar cada turbina de uma centralhidroeltrica 700 m3 / s, guiado atravs deuma tubulao de queda nominal igual a100 m. Se cada turbina geradora forneceuma potncia de 6,3 x 108 W, qual a perdade potncia, em unidades de 106 W, noprocesso de transformao da energiamecnica em energia eltrica?
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Lanamento OblquoPOTNCIA
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Lanamento OblquoPOTNCIA
Uma usina hidroeltrica de 90MW produzenergia eltrica por meio de uma turbinaacionada pela gua que cai de umacachoeira cuja altura 100 m. Supondo queno h perdas, calcule o volume de gua,em m3, que passa pela turbina em cadasegundo.
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Lanamento OblquoPOTNCIA
Um elevador puxado para cima por cabosde ao com velocidade constante de 0,5m/s. A potncia mecnica transmitida peloscabos de 23 kW. Qual a fora exercidapelos cabos?
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Lanamento OblquoPOTNCIA
O desempenho de um sistema mecnicopode ser representado pelo grfico abaixo,que mostra a potncia fornecida pelomesmo em uma certa operao. Calcule otrabalho total, em joules, efetuado por essesistema nos trs primeiros segundos.
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Lanamento OblquoPOTNCIA
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Lanamento OblquoPOTNCIA
Um guindaste utilizado como bate-estacade uma fundao. A estaca de ao temmassa 600 kg e ser erguida comvelocidade constante a uma altura de 16 m,conforme a figura.
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Lanamento OblquoPOTNCIA
a) Determine a potncia mecnica do motor para erguer a estaca a 16 m de altura em 1 minuto. b) Se o rendimento do motor for 80%, qual a potncia total e a potncia dissipada?
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Lanamento OblquoPOTNCIA
Uma bomba dgua de Potncia til PU =2000 W conectada a um reservatriolocalizado ao nvel do solo, com a finalidadede encher uma caixa dgua de capacidade1000 Litros, situada a 5,0 m de altura. Dadaa densidade da gua: dgua = 1,0 kg / L.
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Lanamento OblquoPOTNCIA
A) Calcule o tempo necessrio para seencher completamente a caixa dgua,considerando que no instante em que abomba for ligada a caixa dgua estejavazia.
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Lanamento OblquoPOTNCIA
B) Calcule o rendimento da bomba dgua,sabendo que a potncia dissipada vale 500W.
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Lanamento OblquoPOTNCIA
O motor da figura abaixo leva o bloco demassa 10 kg da posio A para a posio B,com velocidade constante, em 10 s. Ocoeficiente de atrito entre o bloco e o planoinclinado 0,5. Calcule a potncia domotor, em W, nesse deslocamento. Adote g= 10 m/s2, cos a = 0,8 e sen a = 0,6.
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Lanamento OblquoPOTNCIA
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C O L I S E S
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Lanamento OblquoCOLISES
1. QUANTIDADE DE MOVIMENTO (Q)C A R G A E L T R I C AC A R G A E L T R I C AC A R G A E L T R I C AC A R G A E L T R I C A1. QUANTIDADE DE MOVIMENTO (Q)
A Quantidade de Movimento e a Velocidade sempre possuem a mesma direo e sentido.
Unidade: Kg.m/s
Q = M. V
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Lanamento OblquoCOLISES
2. IMPULSO DE UMA FORA CONSTANTE ( I )
O Impulso e a Fora sempre possuem a mesma direo
e sentido.
Unidade: N.s
I = F . t
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Lanamento OblquoCOLISES
3. IMPULSO DE UMA FORA QUALQUER
I = AT
F
0
A
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Lanamento OblquoCOLISES
4. TEOREMA DO IMPULSO
I = Q I = Q QR 2 1
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Lanamento OblquoCOLISES
Q = Qantes Depois(Sistema Isolado)
5. CONSERVAO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO
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Lanamento OblquoCOLISES
6. TIPOS DE COLISES
a) Perfeitamente Elstica: E (i) = E (F) e = 1MEC MECb) Parcialmente Elstica: E (i) > E (F) 0 < e < 1
c) Inelstica: E (i)> E (F) e = 0MEC MEC
MEC MEC
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Lanamento OblquoCOLISES
onde
(e = Coeficiente de restituio)
)()(
antesVrelativadepoisVrelativa
e =
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Lanamento OblquoCOLISES
OBS: Velocidade Relativa:a) sentidos opostos
(Somar)
b) Sentidos iguais
(Subtrao)
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Lanamento OblquoCOLISES
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Lanamento OblquoCOLISES
Um homem de 70 kg pula de um cais,segurando em uma corda, descrevendo ummovimento pendular. No ponto mais baixoda trajetria circular, onde a sua velocidadevale 8,0 m/s, ele solta a corda e se agarra aum barco de 10 kg, que est inicialmenteem repouso.
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Lanamento OblquoCOLISES
Despreze qualquer resistncia oferecidapela gua. Qual a velocidade, em m/s,adquirida pelo sistema homem-barcoimediatamente aps o impacto?
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Lanamento OblquoCOLISES
Um tubaro de 100 kg est se deslocando auma velocidade de 36 km/h, para aesquerda. Em um certo instante, eleengole um peixe de 10 kg que se deslocavaem sua direo, a uma velocidade de 3,6km/h, para a direita.
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Lanamento OblquoCOLISES
Qual o mdulo da velocidade do tubaro,em m/s, imediatamente depois de engolir opeixe? Despreze a fora de atrito dospeixes com a gua.
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Lanamento OblquoCOLISES
Dois carros de massas 3,0kg e 1,0kgcolidem frontalmente. Antes do choque, ocarro mais leve estava em repouso e o maispesado tinha velocidade de 20m/s. Aps acoliso, os carros movem-se juntos comose fossem um nico corpo. Qual avelocidade final do conjunto, em m/s?
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Lanamento OblquoCOLISES
Um bloco de massa 4 kg est inicialmentecomprimindo de 2 m uma mola deconstante elstica K = 400 N/m. Ao serlanado pela mola, o bloco desliza sobreuma superfcie de atrito desprezvel e caiem um carrinho de massa 6,0 kg, ficandosolidrio ao mesmo. Determine avelocidade do conjunto carrinho-bloco.
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Lanamento OblquoCOLISES
Um pequeno disco A, de massa mA = M evelocidade VA, desliza em uma pista sematrito como indicado na figura. Na partehorizontal da pista, ele colide com outropequeno disco B, de massa mB = 3M, que seencontra em repouso no ponto P.
VA
mA mB
P
H
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Lanamento OblquoCOLISES
Se a coliso completamente inelstica,os dois discos aderem um ao outro e seelevam at uma altura H = 5cm. Determinea velocidade inicial VA, em m/s.
VA
mA mB
P
H
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Lanamento OblquoCOLISES
Um casal participa de uma competio depatinao sobre o gelo. Em um dadoinstante, o rapaz de massa igual a 60kg e agarota, de massa igual a 40kg, estoparados e abraados frente a frente.
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C O L I S E S
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Lanamento OblquoCOLISES
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Lanamento OblquoCOLISES
Um menino, sentado numa canoa parada nasuperfcie de um lago, atira um tijolo parafora, como indicado na figura abaixo. Amassa do menino e da canoa , no total,40kg.
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Lanamento OblquoCOLISES
Sabendo que a massa do tijolo 0,4kg, eque sua velocidade, ao sair da mo domenino, 10m/s em relao gua, qual a velocidade, em centmetros por segundo,com que a canoa comea a se movimentar?
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Lanamento OblquoCOLISES
Dois carros, A e B, inicialmente emrepouso, podem mover-se livremente nadireo x. A massa do carro A 4,0kg e ado carro B, 2,0kg. Eles esto unidos,comprimindo uma mola, conforme a figura.
BA
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Lanamento OblquoCOLISES
Quando a corda que os mantm unidos queimada e se rompe, o carro A se deslocacom a velocidade de 3,0m/s em relao aosolo. Qual a energia, em J, que estavaarmazenada na mola entes do rompimentoda corda?
BA
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Lanamento OblquoCOLISES
A fora, exercida pelo p de um jogador defutebol, durante o chute em uma bola de500 g, inicialmente em repouso, estrepresentada no grfico F versus t. Calculea velocidade que a bola adquireimediatamente aps o chute. D a suaresposta em m/s.
1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 t (10-3 s)
F (N)
0,00,0
1400
2800
8,0 9,0
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Lanamento OblquoCOLISES
1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 t (10-3 s)
F (N)
0,00,0
1400
2800
8,0 9,0
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Lanamento OblquoCOLISES
A fora resultante que atua sobre um blocode 2,5 kg, inicialmente em repouso,aumenta uniformemente de zero at 100 Nem 0,2 s, conforme a figura abaixo. Avelocidade final do bloco, em m/s, :
0
50
100
0 0,1 0,2
F(N)
t(s)
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Lanamento OblquoCOLISES
O esquema a seguir mostra o movimento dedois corpos antes e depois do choque.Considere que o coeficiente de restituio igual a 0,6. Qual a massa do A e avelocidade do B aps a coliso ?
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Lanamento OblquoCOLISES
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
60oB
A
P
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
Um bloco de peso igual a 30 N est emequilbrio, suspenso por fios, conforme afigura. Sendo adotados sen 37 = 0,60 e cos37 = 0,80, determine as intensidades:
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
A) da fora horizontal F;B) da trao T no fio preso a parede.
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
O sistema da figura est em equilbrio. Comos dados fornecidos abaixo, calcule ocoeficiente de atrito entre o corpo A e oplano horizontal que o apia.Dados: mA =200 kg; mB = 100 kg e g = 10 m/s2.
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
Uma pessoa usa uma corda para atravessarum rio, conforme a figura. A corda foiamarrada em cada uma das extremidadesde modo a ficar aproximadamentehorizontal se ningum estiver penduradonela. Quando a pessoa atinge o meio datravessia, a tenso na corda em mduloigual ao seu peso. Qual ser o ngulo , emgraus, nesta situao?
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
A figura mostra um peso de 44 N suspensono ponto P de uma corda. Os trechos AP eBP da corda formam um ngulo de 90o, e ongulo entre BP e o teto igual a 60o. Qual o valor, em newtons, da trao no trechoAP da corda?
60oB
A
P
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
60oB
A
P
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
No esquema a seguir, calcule as traesnos fios ideais 1 e 2, sendo: m = 5 kg, senq1= cosq2 = 0,60 e senq2 = cosq1 = 0,80 e g =10 m/s2.
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ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
A gangorra da figura abaixo estequilibrada em torno do ponto C por efeitodas massas mA = 20kg e mB = 40kg. Indiqueo comprimento total AB, em metros,supondo que AC = 6,0m. Despreze a massada gangorra.
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
Uma tbua uniforme de 48N e 3,6m decomprimento repousa horizontalmentesobre dois cavaletes, conforme a figura.Qual a fora normal, em N, exercida sobre atbua no ponto P?
P
2,4 m 1,2 m
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
P
2,4 m 1,2 m
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
Um garoto de 40 kg caminha sobre umatbua homognea e uniforme de 3,0 m decomprimento e massa de 60 kg. A tbua colocada sobre dois apoios, A e B,separados por uma distncia de 2,0 m. Quala menor distncia x, da extremidade livre,em cm, a que o garoto pode chegar semque a tbua tombe?
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
Uma prancha de 3 m de comprimento e 20Kgf de peso est apoiada sobre doispontos, conforme a figura. A 0,4 m daextremidade A existe uma carga de 10 Kgf.O valor mnimo de uma fora aplicada naextremidade B, para que a prancha comecea pender para abaixo, de:
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
A figura mostra uma barra homognea de2,0 m, cujo peso de 1000 N, dispostahorizontalmente e apoiada numa dasextremidades, sobre um dinammetro. Quala leitura no dinammetro (graduado emNewtons) sabendo que uma pessoa de pesoigual a 500 N est sobre a barra, a 40 cmdo dinammetro?
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
A barra AB uniforme, pesa 50 N e tem 10m de comprimento. O bloco D pesa 30 N edista 8,0 m de A. A distncia entre ospontos de apoio da barra AC = 7,0 m.Calcular a reao na extremidade de A.
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
Uma barra horizontal de massa desprezvelpossui uma de suas extremidadesarticulada em uma parede vertical. A outraextremidade est presa parede por um fioque faz um ngulo de 45 com a horizontal epossui um corpo de 55 N pendurado. Qual omdulo da fora normal parede, emnewtons, que a articulao exerce sobre abarra?
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ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
Vmd =Vmd =
.)I.S(mkg
]V[]m[]d[ 3== .)I.S(m
kg]V[]m[]d[ 3==
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
.)I.S(PamN
]A[]F[]P[ 2 === .)I.S(Pam
N]A[]F[]P[ 2 ===
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HIDROSTTICA
AgHAd
AgVd
Agm
reaPesoP
//
==
===
AgHAd
AgVd
Agm
reaPesoP
//
==
===
HgdP = HgdP =
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HIDROSTTICA
HgdPP AB += HgdPP AB +=
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HIDROSTTICA
BA PP = BA PP =
2211 hdhd = 2211 hdhd =
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
21 PP D=D 21 PP D=D
2
2
1
1
AF
AF
=2
2
1
1
AF
AF
=
2RA p= 2RA p=
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
imersofluido VdgE = imersofluido VdgE =
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HIDROSTTICA
Uma esfera de massa 10 kg e volume 2.000cm3 est submersa, como mostra a figura,num lquido de massa especfica 2g/cm3,num local onde g = 10 m/s2. Calcule:a) a intensidade do empuxo recebido pela esfera.b) a intensidade da fora normal entre a esfera e o fundo do recipiente.
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
Uma caixa metlica fechada de 90,0 kg e0,010 m3 de volume, est imersa no fundode uma piscina cheia d'gua. Qual a fora,F, necessria para i-la atravs da gua,com velocidade constante, usando umaroldana simples, como indicado na figura?
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
Um pedao de isopor de 1 cm3 e massadesprezvel colocado dentro de umrecipiente com gua. Um fio preso ao fundodo recipiente mantm o pedao de isoportotalmente imerso na gua. Qual a traono fio?
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
Quando um cubo de aresta a = 10 cm flutuaem um lquido de densidade r = 3,0 x 103kg/m3, ele permanece com dois teros doseu volume submerso. Qual o peso do cuboem N?
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HIDROSTTICA
Um cubo de gelo de volume igual a 50cm3flutua em gua. Qual a massa, em g, quedeve ser posta sobre a face superior docubo para que esta face fique ao nvel dagua, como indicado na figura? A massaespecfica do gelo 0,92g/ cm3 .
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
Um objeto de densidade 0,2g/cm3 largado,a partir do repouso, de uma profundidadede 10 metros, em uma piscina cheia degua. Calcule a acelerao, em m/s2, doobjeto enquanto ele ainda se encontratotalmente imerso.
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HIDROSTTICA
Dois corpos, cada um de massa igual a10kg, esto presos por um fio inextensvelque passa por uma polia presa ao teto. Seum dos corpos, de volume igual a 104cm3inteiramente imerso em gua, determine aacelerao do sistema em m/s2.
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
Um aparelho de mergulho suporta umapresso externa de at 8,5 atm, sem seromper. Se, por acidente, o aparelho afundano oceano, a que profundidade, em metros,ele ser esmagado pela presso da gua?Considere a presso atmosfrica no nveldo mar igual a 1atm = 105 N/m2 , adensidade da gua 103kg/m3 e g = 10 m/s2.
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
Uma piscina, com 2,0 m de profundidade,tem um piso plano e horizontal revestidocom azulejos. Cada azulejo tem uma reade 200 cm2. Quando a piscina est cheia degua, a fora vertical para baixo, sobrecada azulejo do piso, vale:
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HIDROSTTICA
Um tubo em forma de U est parcialmentecheio de gua. Um outro lquido nomiscvel com a gua, com densidade rL, colocado em um dos ramos do tubo at quesua superfcie livre esteja a uma altura de10 cm abaixo do nvel da gua no outroramo. Determine rL em g/cm3.
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
O tubo em U contm mercrio, gua e leo,de densidades: dHG = 13,6 g/cm3 ; da = 1g/cm3 ;do = 0,8 g/cm3 . Determine o valor deh.
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HIDROSTTICA
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HIDROSTTICA
Determine a densidade da mistura de dois lquidos de densidades absolutas iguais a 5 g/cm3 e 2 g/cm3:A) Em massas iguaisB) em volumes iguais
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HIDROSTTICA
Determine a densidade da mistura de dois lquidos de densidades absolutas iguais a 5 g/cm3 e 2 g/cm3:A) Em massas iguaisB) em volumes iguais
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HIDROSTTICA
Quatro cubos metlicos homogneos eiguais, de arestas 10-1 m, acham-sedispostos sobre um plano. Sabe-se que apresso aplicada pelo conjunto sobre oplano 104 N/m2 . Adotando g = 10 m/s2 ,podemos afirmar que a densidade doscubos ser aproximadamente de :