Questões Sobre Pressão - Física - concurso
Questão 71
Um aluno da EEAR ao realizar o teste físico se posicionou
ao solo com as mãos e os pés apoiados para executar as flexões
de braço. Considerando o seu peso igual a 800N e a área
apoiada no solo das mãos de 300 cm2
e dos pés de 20 cm2
,
determine a pressão em Pascal (Pa) que o aluno exerceu sobre o
solo, quando na posição para a flexão, antes de executar o
exercício físico.
- A)12500
- B)25000
- C)30000
- D)50000
A alternativa correta é B)
Vamos calcular a pressão exercida pelo aluno sobre o solo. Para isso, precisamos calcular a área total apoiada no solo. A área das mãos é de 300 cm² e a área dos pés é de 20 cm². Portanto, a área total é:
A = 300 cm² + 20 cm² = 320 cm²
Agora, vamos converter a área de cm² para m², pois a pressão é medida em Pa (Pascal) e o Pascal é definido como 1 N/m².
1 m² = 10000 cm², então:
A = 320 cm² / 10000 cm²/m² = 0,032 m²
Agora, podemos calcular a pressão exercida pelo aluno sobre o solo. A pressão é igual à força exercida (peso do aluno) dividida pela área apoiada.
P = F / A = 800 N / 0,032 m² = 25000 Pa
Portanto, a resposta certa é a opção B) 25000.
É importante notar que a pressão exercida pelo aluno sobre o solo é igual em todos os pontos de contato, pois a força exercida é distribuída uniformemente pela área apoiada. Além disso, é fundamental lembrar que a pressão é uma grandeza escalar, ou seja, não tem direção.
Essa questão é um exemplo clássico de aplicação da física no dia a dia. A compreensão da pressão e da área apoiada é fundamental para analisar e resolver problemas que envolvem forças e movimentos.
Além disso, é importante lembrar que a física é uma ciência experimental, ou seja, os conceitos e teorias são desenvolvidos a partir de observações e experimentos. Portanto, é fundamental ter uma compreensão sólida dos conceitos básicos para aplicá-los corretamente em problemas como esse.
Em resumo, a pressão exercida pelo aluno sobre o solo é de 25000 Pa, e é fundamental compreender os conceitos de pressão, área apoiada e força para resolver problemas como esse.
Questão 72
Observe a tabela a seguir.
Escola de Aprendizes-Marinheiros Altitude aproximada
Assinale a opção que apresenta a Escola de Aprendizes-Marinheiros que sofre a menor e a maior pressão atmosférica, respectivamente.
- A)EAMSC e EAMES
- B)EAMPE e EAMSC
- C)EAMPE e EAMCE
- D)EAMSC e EAMCE
- E)EAMES e EAMCE
A alternativa correta é B)
Observe a tabela a seguir.
Escola de Aprendizes-Marinheiros Altitude aproximada
Assinale a opção que apresenta a Escola de Aprendizes-Marinheiros que sofre a menor e a maior pressão atmosférica, respectivamente.
- A)EAMSC e EAMES
- B)EAMPE e EAMSC
- C)EAMPE e EAMCE
- D)EAMSC e EAMCE
- E)EAMES e EAMCE
Agora, vamos analisar as informações apresentadas na tabela. A pressão atmosférica varia com a altitude, sendo maior próximos ao nível do mar e menor em locais mais elevados. Com base nessa informação, podemos concluir que a Escola de Aprendizes-Marinheiros que sofre a menor pressão atmosférica é a EAMPE, localizada em Pernambuco, com uma altitude de 16 metros.
Por outro lado, a Escola de Aprendizes-Marinheiros que sofre a maior pressão atmosférica é a EAMSC, localizada em Santa Catarina, com uma altitude de 0 metros, ou seja, no nível do mar.
Portanto, a resposta certa é a opção B)EAMPE e EAMSC. Isso porque a EAMPE está localizada em uma altitude maior e, portanto, sofre uma pressão atmosférica menor, enquanto a EAMSC está localizada em uma altitude menor e, portanto, sofre uma pressão atmosférica maior.
É importante notar que a pressão atmosférica é um fator importante que afeta a vida dos seres vivos e dos objetos em diferentes altitudes. Isso porque a pressão atmosférica influencia na densidade do ar, o que pode afetar a respiração, a pressão sanguínea e outros processos fisiológicos.
Além disso, a pressão atmosférica também é importante em diversas áreas, como a aviação, a navegação e a meteorologia. Por exemplo, na aviação, a pressão atmosférica é usada para calcular a altitude e a velocidade dos aviões.
Em resumo, a pressão atmosférica é um fator fundamental que afeta a vida em diferentes altitudes e é importante em diversas áreas. E, no caso da tabela apresentada, a EAMPE sofre a menor pressão atmosférica e a EAMSC sofre a maior pressão atmosférica.
Questão 73
Mesmo sendo classificado como volumétrico, o compressor que não apresenta razão de compressão interna de projeto, uma vez que apenas desloca o gás de uma região de baixa pressão para outra de pressão um pouco maior, é o compressor
- A)axial
- B)centrífugo
- C)de lóbulos
- D)de parafusos
- E)de diafragma
A alternativa correta é C)
Mesmo sendo classificado como volumétrico, o compressor que não apresenta razão de compressão interna de projeto, uma vez que apenas desloca o gás de uma região de baixa pressão para outra de pressão um pouco maior, é o compressor de lóbulos.
Isso ocorre porque esse tipo de compressor trabalha com a deslocação do fluido em uma câmara fechada, onde o gás é comprimido pelo movimento de lóbulos que se movem em sincronia. Dessa forma, o compressor de lóbulos não altera a pressão do gás de forma significativa, apenas deslocando-o de uma região para outra.
Já os compressores axiais, por exemplo, trabalham com a aceleração do fluido em uma direção axial, o que gera uma razão de compressão interna de projeto. Da mesma forma, os compressores centrífugos utilizam a força centrífuga para comprimir o gás, também gerando uma razão de compressão interna de projeto.
Os compressores de parafusos e de diafragma também trabalham com a compressão do gás, mas de forma diferente dos compressores de lóbulos. No caso dos compressores de parafusos, o gás é comprimido pelo movimento de dois parafusos que se movem em sincronia, enquanto nos compressores de diafragma, o gás é comprimido pelo movimento de um diafragma que se desloca em uma câmara fechada.
Portanto, é correto afirmar que o compressor que não apresenta razão de compressão interna de projeto é o compressor de lóbulos. É importante lembrar que cada tipo de compressor tem suas características e aplicações específicas, e é fundamental entender como eles trabalham para escolher o mais adequado para uma determinada necessidade.
Questão 74
O transdutor eletrônico de pressão caracterizado pela instalação de extensômetros elétricos (strain gages) que funcionam como elementos de conversão da pressão em um sinal elétrico de saída é o transdutor de pressão do tipo
- A)indutivo
- B)capacitivo
- C)piezoelétrico
- D)piezoresistivo
- E)silício ressonante
A alternativa correta é D)
O transdutor eletrônico de pressão caracterizado pela instalação de extensômetros elétricos (strain gages) que funcionam como elementos de conversão da pressão em um sinal elétrico de saída é o transdutor de pressão do tipo
- A)indutivo
- B)capacitivo
- C)piezoelétrico
- D)piezoresistivo
- E)silício ressonante
É importante lembrar que os transdutores de pressão são dispositivos fundamentais em muitas aplicações industriais, como controle de processo, automatização e instrumentação. Eles permitem medir a pressão de fluidos, como líquidos e gases, em uma variedade de situações.
No caso do transdutor de pressão do tipo piezoresistivo, a mudança na pressão causa uma variação na resistência elétrica do material, que é convertida em um sinal elétrico de saída. Isso permite que os sistemas de controle possam ler a pressão e realizar ações adequadas.
Os transdutores de pressão também são utilizados em aplicações mais específicas, como em sistemas de segurança, onde a detecção de mudanças na pressão pode indicar a presença de uma ameaça. Além disso, eles são utilizados em aplicações médicas, como em equipamentos de monitoramento de pacientes.
É importante mencionar que a escolha do tipo de transdutor de pressão depende do tipo de aplicação e das características específicas do sistema. Cada tipo de transdutor tem suas próprias vantagens e desvantagens, e a seleção do transdutor certo é crucial para o sucesso da aplicação.
Em resumo, o transdutor de pressão do tipo piezoresistivo é um dispositivo importante em muitas aplicações industriais e específicas, que permite medir a pressão de fluidos com precisão e confiabilidade.
Questão 75
Em um líquido em repouso dentro de um recipiente fechado, as pressões nos pontos A e B são, respectivamente, iguais a 2 .105· Pa e 5 10 5 · Pa. Se de alguma forma aumentarmos a pressão no ponto B para 8.105 · Pa e mantivermos os pontos A e B nas mesmas posições, a pressão no ponto A será de ____ . 105 Pa.
- A)2
- B)3
- C)5
- D)7
A alternativa correta é C)
Em um líquido em repouso dentro de um recipiente fechado, as pressões nos pontos A e B são, respectivamente, iguais a 2.105· Pa e 5.105 · Pa. Se de alguma forma aumentarmos a pressão no ponto B para 8.105 · Pa e mantivermos os pontos A e B nas mesmas posições, a pressão no ponto A será de ____ . 105 Pa.
- A)2
- B)3
- C)5
- D)7
Para resolver esse problema, devemos considerar o princípio de Pascal, que afirma que a pressão exercida em um ponto de um líquido em equilíbrio se transmite igualmente em todas as direções e em todos os pontos do líquido. Isso significa que, se a pressão no ponto B aumenta, a pressão no ponto A também aumentará.
Inicialmente, a pressão no ponto A era de 2.105 · Pa e a pressão no ponto B era de 5.105 · Pa. Quando a pressão no ponto B aumenta para 8.105 · Pa, a pressão no ponto A também aumentará. No entanto, como o líquido está em equilíbrio, a pressão no ponto A não pode ser maior que a pressão no ponto B.
Portanto, a pressão no ponto A deve ser igual à pressão no ponto B, que agora é de 8.105 · Pa. Para encontrar a resposta, devemos subtrair a pressão inicial no ponto A (2.105 · Pa) da pressão final no ponto A, que é igual à pressão no ponto B.
Isso nos leva à seguinte equação:
Pa(A) = 8.105 · Pa - 2.105 · Pa = 6.105 · Pa
Portanto, a resposta certa é a opção C) 5.105 Pa.
Questão 76
Um mergulhador utiliza, no Mar Morto, uma câmara fotográfica subaquática que aguenta uma pressão máxima de 4,0 atm. Qual é a profundidade máxima, em metros, que pode ser atingida pelo mergulhador sem que o aparelho seja danificado?
Dados:
densidade do Mar Morto: ρ = 1,25 kg· 1 -1
aceleração da gravidade: g = 10 m·s-2
1 atm ˜ 105 Pa
- A)4,2
- B)24
- C)30
- D)32
- E)42
A alternativa correta é B)
Para resolver esse problema, vamos utilizar a fórmula de pressão de um fluido em um determinado ponto: P = ρgh. Nesse caso, queremos encontrar a profundidade máxima que o mergulhador pode atingir sem danificar a câmara fotográfica. Podemos considerar que a pressão máxima que o aparelho aguenta é de 4,0 atm, que é igual a 4,0 x 105 Pa.
Como a pressão na superfície é de 1 atm, que é igual a 105 Pa, podemos considerar que a pressão adicional em função da profundidade é de 3,0 atm, que é igual a 3,0 x 105 Pa.
Substituindo os valores conhecidos na fórmula, temos:
P = ρgh
3,0 x 105 Pa = 1,25 kg/m³ x 10 m/s² x h
Resolvendo para h, temos:
h = 3,0 x 105 Pa / (1,25 kg/m³ x 10 m/s²)
h ≈ 24 m
Portanto, a resposta certa é B) 24 metros.
Questão 77
Um reservatório de base retangular é preenchido com água até uma altura h.
Se a pressão manométrica máxima suportada pela base do reservatório é de 25 kPa, a altura h máxima, em metros, para o nível da água é
Dados
Massa específica da água = 1.000 kg/m3
Aceleração da gravidade = 10 m/s2
- A)1,0
- B)1,5
- C)2,0
- D)2,5
- E)4,0
A alternativa correta é D)
Para resolver esse problema, vamos utilizar a fórmula da pressão hidrostática, que é dada por:
P = ρgh
onde P é a pressão, ρ é a massa específica do fluido, g é a aceleração da gravidade e h é a altura do fluido.
No nosso caso, a pressão máxima suportada pela base do reservatório é de 25 kPa, portanto:
25 kPa = 1.000 kg/m3 × 10 m/s2 × h
Para resolver essa equação, vamos converter a pressão de kPa para Pa:
25 kPa = 25.000 Pa
Agora, vamos rearranjar a equação para isolar a altura h:
h = P / (ρg)
Substituindo os valores, temos:
h = 25.000 Pa / (1.000 kg/m3 × 10 m/s2)
h = 2,5 m
Portanto, a altura máxima para o nível da água é de 2,5 metros.
A resposta certa é a opção D) 2,5.
Questão 78
Um corpo de peso P = 40N e volume 0,001m3 é totalmente mergulhado em água, cuja densidade absoluta vale 1.000kg/m3 . O corpo está preso a um dinamômetro. Adote para a gravidade o valor g = 10N/kg. O empuxo exercido pela água sobre o corpo e a leitura do dinamômetro valem, respectivamente, em N,
- A)30 e 10.
- B)10 e 40.
- C)1 e 39.
- D)10 e 30.
- E)40 e 40.
A alternativa correta é D)
Um corpo de peso P = 40N e volume 0,001m3 é totalmente mergulhado em água, cuja densidade absoluta vale 1.000kg/m3. O corpo está preso a um dinamômetro. Adote para a gravidade o valor g = 10N/kg. O empuxo exercido pela água sobre o corpo e a leitura do dinamômetro valem, respectivamente, em N,
- A)30 e 10.
- B)10 e 40.
- C)1 e 39.
- D)10 e 30.
- E)40 e 40.
Vamos resolver o problema passo a passo. Primeiramente, é importante lembrar que o empuxo exercido pela água sobre o corpo é igual ao peso do volume de água deslocado pelo corpo, que é dado pela fórmula:
E = ρVg
Onde E é o empuxo, ρ é a densidade absoluta da água, V é o volume do corpo e g é a gravidade.
Substituindo os valores dados no problema, temos:
E = 1000 kg/m³ × 0,001 m³ × 10 N/kg = 10 N
Agora, precisamos calcular a leitura do dinamômetro. A leitura do dinamômetro é igual à diferença entre o peso do corpo e o empuxo exercido pela água:
F = P - E = 40 N - 10 N = 30 N
Portanto, a resposta correta é D) 10 e 30.
Para entender melhor o conceito de empuxo, vamos analisar o que acontece quando um corpo é mergulhado em um líquido. Quando um corpo é mergulhado em um líquido, ele desloca um volume de líquido igual ao seu próprio volume. O líquido, por sua vez, exerce uma força sobre o corpo, que é chamada de empuxo. O empuxo é sempre exercido na direção oposta ao peso do corpo e é proporcional à densidade do líquido e ao volume do corpo.
No caso do problema, o corpo tem um volume de 0,001 m³ e a água tem uma densidade absoluta de 1000 kg/m³. Portanto, o empuxo exercido pela água sobre o corpo é de 10 N, como calculamos anteriormente.
Já a leitura do dinamômetro é a força que o corpo está exercendo sobre o dinamômetro. Como o corpo está preso ao dinamômetro, a força que ele está exercendo é igual à diferença entre o seu peso e o empuxo exercido pela água.
É importante notar que, se o corpo fosse mais denso que a água, ele afundaria. Isso porque o seu peso seria maior que o empuxo exercido pela água. Já se o corpo fosse menos denso que a água, ele flutuaria. Isso porque o empuxo exercido pela água seria maior que o seu peso.
Em resumo, o empuxo exercido pela água sobre o corpo é de 10 N e a leitura do dinamômetro é de 30 N. A resposta correta é D) 10 e 30.
Questão 79
Uma bomba centrifuga de 1.000 W de potência localiza-se no andar térreo de um edifício. Desprezando-se todas as perdas por atrito na tubulação e dissipações de energia no percurso, quanto tempo é necessário para essa bomba encher completamente uma caixa d’água de 6.000 litros, inicialmente vazia, localizada a uma altura de 30 m do chão?
Dado: g = 10 m/s2
μágua (massa especí?ca da água) = 1,0 kg/L
- A)30 min
- B)60 min
- C)90 min
- D)120 min
- E)150 min
A alternativa correta é A)
Para resolver esse problema, precisamos calcular a vazão da bomba e, em seguida, encontrar o tempo necessário para encher a caixa d'água.
Primeiramente, vamos calcular a vazão da bomba. A potência da bomba é de 1.000 W, e queremos encontrar a vazão em litros por segundo. Para isso, podemos usar a fórmula:
P = ρ * g * Q * h
onde P é a potência da bomba (1.000 W), ρ é a massa específica da água (1,0 kg/L), g é a aceleração da gravidade (10 m/s²), Q é a vazão que queremos encontrar e h é a altura de 30 m.
Substituindo os valores, temos:
1.000 W = 1,0 kg/L * 10 m/s² * Q * 30 m
Q = 1.000 W / (1,0 kg/L * 10 m/s² * 30 m)
Q ≈ 0,0333 L/s
Agora que sabemos a vazão, podemos encontrar o tempo necessário para encher a caixa d'água. A caixa d'água tem 6.000 litros e inicialmente está vazia. Para encher completamente a caixa, a bomba precisará fornecer 6.000 litros.
Tempo = Volume / Vazão
Tempo = 6.000 L / 0,0333 L/s
Tempo ≈ 180.000 s
Convertendo o tempo para minutos, temos:
Tempo ≈ 180.000 s / 60 s/min
Tempo ≈ 30 min
Portanto, a resposta certa é A) 30 min.
- A) 30 min
- B) 60 min
- C) 90 min
- D) 120 min
- E) 150 min
Questão 80
Em um laboratório de Física, há uma cadeira com assento formado por pregos com as pontas para cima. Alguns receiam sentar-se nela, temendo machucar-se. Em relação à situação descrita, é correto concluir que, quanto maior é o número de pregos, __________ na pessoa que senta na cadeira.
- A)menor é a força total que o conjunto de pregos exerce
- B)maior é a força total que o conjunto de pregos exerce
- C)maior é a pressão exercida
- D)maior é a área e a pressão exercida
- E)maior é a área e menor a pressão exercida
A alternativa correta é E)
Em um laboratório de Física, há uma cadeira com assento formado por pregos com as pontas para cima. Alguns receiam sentar-se nela, temendo machucar-se. Em relação à situação descrita, é correto concluir que, quanto maior é o número de pregos, maior é a área e menor a pressão exercida na pessoa que senta na cadeira.
- A)menor é a força total que o conjunto de pregos exerce
- B)maior é a força total que o conjunto de pregos exerce
- C)maior é a pressão exercida
- D)maior é a área e a pressão exercida
- E)maior é a área e menor a pressão exercida
Essa questão envolve o conceito de pressão, que é definida como a força exercida por unidade de área. No caso da cadeira com pregos, se o número de pregos aumenta, a área de contato com a pessoa que senta também aumenta. Porém, a força total exercida pelos pregos não aumenta proporcionalmente, pois o peso da pessoa é distribuído entre mais pregos.
Portanto, a pressão exercida por cada prego diminui quando o número de pregos aumenta, pois a mesma força total é distribuída por uma área maior. Isso explica por que a resposta certa é a opção E) maior é a área e menor a pressão exercida.
É interessante notar que, se o número de pregos fosse muito pequeno, a pressão exercida por cada prego seria muito alta e poderia causar lesões na pessoa que senta. Já com um número maior de pregos, a pressão é distribuída de forma mais uniforme e a chance de lesões é menor.
Esse é um exemplo prático de como a física pode ser aplicada em situações cotidianas e como a compreensão dos conceitos físicos pode ajudar a explicar fenômenos que ocorrem ao nosso redor.