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Questões Sobre Hidrostática - Física - Vestibular Tradicional

21) Para que se administre medicamento via endovenosa, o frasco deve ser colocado a uma certa altura acima do ponto de aplicação no paciente. O frasco fica suspenso em um suporte vertical com pontos de fixação de altura variável e se conecta ao paciente por um cateter, por onde desce o medicamento. A pressão na superfície livre é a pressão atmosférica; no ponto de aplicação no paciente, a pressão deve ter um valor maior do que a atmosférica. Considere que dois medicamentos diferentes precisam ser administrados. O frasco do primeiro foi colocado em uma posição tal que a superfície livre do líquido encontra-se a uma altura h do ponto de aplicação. Para aplicação do segundo medicamento, de massa específica 1,2 vezes maior que a do anterior, a altura de fixação do frasco deve ser outra. Tomando h como referência, para a aplicação do segundo medicamento deve-se:

  • A) diminuir a altura de h/5.
  • B) diminuir a altura de h/6.
  • C) aumentar a altura de h/5.
  • D) aumentar a altura de 2h/5.
  • E) aumentar a altura de h/6.
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A alternativa correta é letra B

Queremos achar uma altura h' para aplicação do medicamento 2 tal que a pressão na extremidade de aplicação seja a mesma da do medicamento 1, isto é p1 = p2.
 
Sendo patm a pressão atmosférica, d1 e d2, respectivamente, as densidades dos medicamentos 1 e 2, temos:
 
Medicamento 1: p1 = patm + d1gh
Medicamento 2: p2 = patm + d2gh'
Como d2 = 1,2d1, vem: p2 = patm + 1,2d1gh'
 
Sendo p1= p2, temos:
patm + d1gh = patm + d2gh' ⇒ h = 1,2h' = (6/5)h'
⇒ h' = (5/6)h
 
Portanto, deve-se diminuir 1/6 de h.
 

Questão 22

 
Curvas de nível – Relevo submarino
Dois peixes, 1 e 2, estão inicialmente em repouso nas posições indicadas e deslocam-se para o ponto P, onde param novamente. Considere que toda a região mostrada na figura esteja submersa, que a água do mar esteja em equilíbrio e que sua densidade seja igual a 103
kg/m3. Se g = 10m/s2 e 1 atm = 105Pa, pode-se afirmar, considerando-se apenas os pontos de partida e de chegada, que, durante seu movimento, o peixe
 
Dois peixes, 1 e 2, estão inicialmente em repouso nas posições indicadas e deslocam-se para o ponto P, onde param novamente. Considere que toda a região mostrada na figura esteja submersa, que a água do mar esteja em equilíbrio e que sua densidade seja igual a 103
kg/m3. Se g = 10m/s2 e 1 atm = 105Pa, pode-se afirmar, considerando-se apenas os pontos de partida e de chegada, que, durante seu movimento, o peixe
 
  • A) 2 sofreu uma redução de pressão de 3 atm.
  • B) 1 sofreu um aumento de pressão de 4 atm.
  • C) 1 sofreu um aumento de pressão de 6 atm.
  • D) 2 sofreu uma redução de pressão de 6 atm.
  • E) 1 sofreu uma redução de pressão de 3 atm.
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A alternativa correta é letra D

Como o nível de referência é o 0, o mais profundo, os valores de relevo são positivos, ou seja, quanto maior o relevo, menor a pressão no ponto
 
Lembrando que pressão de 10 m H20 ~ 1 Atm
 
Verificando a variação dos peixes temos:
 
  • Peixe 1, 120 m -> 90m, Desceu e aumentou sua pressão em 30m de agua ~ 3 Atm
  • Peixe 2, 30 m -> 90m, Subiu e diminuiu sua pressão em 60m de água ~ 6 Atm
 
Com isso podemos afirmar sobre as alternativas que:
A-Errado, foi de 6 Atm
B-Errado, foi de 3 Atm
C-Errado, foi de 3 Atm
E-Errado, sofreu um aumento
 
Correta é a Letra D.

23) Quando efetuamos uma transfusão de sangue, ligamos a veia  do paciente a uma bolsa contendo plasma, posicionada a uma altura h acima do paciente. Considerando g = 10 m/s2 e que a densidade do plasma seja 1,04 g/cm3, se uma bolsa de plasma for colocada 2 m acima do ponto da veia por onde se fará a transfusão, a pressão do plasma ao entrar na veia será: 

  • A) 0,0016 mmHg
  • B) 0,016 mmHg
  • C) 0,156 mmHg
  • D) 15,6 mmHg
  • E) 156 mmHg
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A alternativa correta é letra E

A pressão hidrostática em uma coluna de líquido é dada pelo produto entre densidade do líquido,  aceleração da gravidade e  altura da coluna:
 
P = d.g.h
P = 1040 kg/m³ . 10 m/s² . 2 m
P = 20800 Pa
P = 20800.760/(1,013.105)
P = 156 mmHg
 
Alternativa E.

Questão 24

Ao retirar-se uma dose de 40 mL de líquido do frasco, que continha um volume ocupado pelo ar de 100 mL, o êmbolo encontra certa resistência, devido ao fato de a pressão no interior do frasco ter se tornado, aproximadamente, em Pa:
Dados:
– Pressão atmosférica = 1.105Pa.
– Suponha que o ar dentro do frasco se comporte como um gás ideal.
Considere desprezível o atrito entre o êmbolo e a parede interna da seringa.
  • A) 57.000.
  • B) 68.000.
  • C) 71.000.
  • D) 83.000.
  • E) 94.000.
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A alternativa correta é letra C

A transformação gasosa é isotérmica, portanto :
 
                     P1.V1=P2.V2 (1)
Sendo P1.V1 o estado inicial do gás e P2.V2 o estado final.
Pelo enunciado, conclui-se que V1 = 100 ml e V2= 100+40=140 ml, pois o gás expande e ocupa o volume anteriormente preenchido pelo líquido. Substituindo em (1) , vem:
                   1.105.100=P2.140P2=71428 Pa  71000 Pa
P1=pressão atmosférica.
 
Alternativa C.

Questão 25

 
 
Sendo p0 a pressão atmosférica local, pG a pressão do gás confinado, pA e pB a pressão total nos pontos A e B (pressão devida à coluna líquida somada à pressão que atua na sua superfície), pode-se afirmar que:
  • A) p0 = pG = pA = pB.
  • B) p0 > pG e pA = pB.
  • C) p0 < pG e pA = pB.
  • D) p0 > pG > pA > pB.
  • E) p0 < pG < pA < pB.
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A alternativa correta é letra C

Os pontos A e B estão sobre a mesma pressão, pois ambos estão a mesma altura imersos em um mesmo líquido. Com isso temos:
 
pa=p0+μgh1pb=pG+μgh2pa=pbp0+μgh1=pG+μgh2pG=po+μg(h1-h2)
Pela figura do exercício, temos que h1>h2, logo:
pG>po

26) Movida pela energia solar, a água do nosso planeta é levada dos oceanos para a atmosfera e, então, para a terra, formando rios que a conduzem de volta ao mar. Em um rio ou tubulação, a taxa correspondente ao volume de água que flui por unidade de tempo é denominada vazão. Se a água que flui por uma mangueira enche um recipiente de 1L em 20s, a vazão nessa mangueira, em m³/s, é:

  • A) 5 x 10-2.
  • B) 2 x 10-3.
  • C) 5 x 10-5.
  • D) 20.
  • E) 50.
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A alternativa correta é letra C

Por regra de três, obtemos :
1 m³ = 1000 L
1 L      ------- x m³
1000 L -------- 1 m³
x=  10-3 m³ = volume
 
A vazão V é a relação entre a quantidade de volume v que passa numa determinada secção pelo intervalo de tempo gasto Δt. Logo :
V = v/Δt = 10-3 /20
V = 5,0.10-5 m³/s
Alternativa C.

Questão 27

Quando uma força de 50 N é exercida no pedal, qual a força aplicada pelo êmbolo de 80 mm² de área?
  • A) 100 N
  • B) 200 N
  • C) 300 N
  • D) 400 N
  • E) 500 N
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A alternativa correta é letra E

Força F2  calculada pelo Príncipio de Pascal na segunda parte da articulação que será transmitida ao êmbolo de área 40 mm² :
F1 . d1 = F2 . d2
50 . 0,2 = F2 . 0,04
10 = 0,04 F2
F2 = 10 / 0,04
F2 = 250 N

S1 = 40 mm² = 4.10-5m2
S2 = 80 mm² = 8.10-5m2
 
Princípio de Pascal na área das forças aplicadas F3=F2 e F4 :
 
F3 . S2 = F4 . S1
250 . 8.10-5 = F4 . 4.10-5
2000 . 10-5 = F4 . 4.10-5
F4 = 500 N
Alternativa E.

28) Um mergulhador alcançou a marca de 62 metros de profundidade. Sabendo que g = 9,8 m/s2, densidade da água igual a 1 000 kg/m3 e a pressão atmosférica igual a 760 mmHg, qual a pressão (medir em atm´s) exercida no limite dessa profundidade? (1 atm = 105 P

  • A).
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A alternativa correta é letra E

Pelo princípio de Stevin :
 P=Po+ρgH
 (1 atm = Pressão atmosférica na superfície= 760 mmHg = 105 Pa)
P=105+1000.10.62
P= 720000 Pa = 7,2 atm
Alternativa E.

Questão 29

 
 
Considerando a densidade da água ρ ≅ 103 kg/m3 e a aceleração da gravidade g ≅ 10 m/s2, a profundidade máxima estimada, representada por h, a que uma pessoa pode mergulhar respirando com a ajuda de um snorkel é igual a:
  • A) 1,1 × 102m.
  • B) 1,0 × 102m.
  • C) 1,1 × 101m.
  • D) 1,0 × 101m.
  • E) 1,0 × 100m.
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A alternativa correta é letra E

A pressão P é definida como o produto da densidade ρ do líquido, pela gravidade g e profundidade h. Pelo enunciado, a diferença de pressão máxima suportada pelo pulmão é de 1x104 Pa (mesmo que 0,1×10Pa), logo, a profundidade máxima que o indivíduo pode mergulhar respirando com o snorkel, é :
                               P=ρ.g.h1.104=103.10.hh = 1 m
Alternativa E.
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Questão 30

Enquanto a força resultante sobre o pino for dirigida para baixo, a panela está perfeitamente vedada. Considere o diâmetro interno do tubo cilíndrico igual a 4 mm e a massa do pino igual a 48 g. Na situação em que apenas a força gravitacional, a pressão atmosférica e a exercida pelos gases na panela atuam no pino, a pressão absoluta máxima no interior da panela é

  • A) 1,1 atm.
  • B) 1,2 atm.
  • C) 1,4 atm.
  • D) 1,8 atm.
  • E) 2,2 atm.
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A alternativa correta é letra C

Primeiro vamos calcular a pressão que atua no pino.
F = mg = (48 g)(10 m/s2) = 0,48 N
F/A = (0,48 N)/(pi*r2) = (0,48 N)/(3,14*(2 mm)2) = 0,04 x 106 N/m2 = 0,4 atm.

Mas, temos a pressão atmosférica que atua sobre o pino, logo, a pressão total é 1 atm + 0,4 atm = 1,4 atm.
Logo, a resposta é a c).
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