Pressão e hidrostática · ITA

Pressão e hidrostática: questões do ITA

20 questões de Pressão e hidrostática (Física) no ITA (2009–2026). Treine de graça com correção e comentário.

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Questões de Pressão e hidrostática no ITA

20 no total

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ITA20261a faseQuestao 18FísicaPressão e hidrostáticaDificil

Um vaso comunicante contém um volume

V_{0} = 2, 00

L de água e possui duas colunas verticais conectadas por um tubo de conexão de comprimento

L_{0} = 10, 0

cm e área de seção transversal

A_{c} = 100

^{2}

, conforme a figura. Sobre cada uma das colunas verticais, colocam-se duas massas distintas:

m_{1} = 200

g sobre a coluna de área

A_{1} = 100

^{2}

m_{2} = 100

g sobre a coluna de área

A_{2} = 400

^{2}

. Admita que o sistema atinge o equilíbrio estático, que a água é incompressível e despreze o atrito. Dado o exposto, assinale a alternativa que corresponde à altura da coluna de água sob a massa

m_{1}

Imagens anexadas

A) $6, 00$ cm.
B) $2, 35$ cm.
C) $1, 75$ cm.
D) $0, 75$ cm.
E) $0, 60$ cm.

ITA20251a faseQuestao 17FísicaPressão e hidrostáticaMuito dificil

Uma barra homogênea e fina de seção reta circular

A

e comprimento

L

tem uma de suas extremidades fixas a uma articulação, podendo girar sem atrito. As figuras mostram duas situações nas quais a barra se encontra em equilíbrio estático. No primeiro caso, a barra está parcialmente mergulhada em uma cuba preenchida com um líquido, de forma que

25%

de seu comprimento ficam submersos, conforme a figura (a). No segundo caso, um objeto pontual, com

50%

da massa da barra, está fixado em sua extremidade livre, como ilustra a figura (b). Assinale a alternativa correspondente ao novo comprimento submerso da barra na situação exposta na figura (b).

Imagens anexadas

A) $L (1 - \frac{2}{2})$
B) $L (1 - \frac{2}{4})$
C) $\frac{1}{2} L$
D) $\frac{3}{8} L$
E) $\frac{3}{4} L$

ITA20231a faseQuestao 5FísicaPressão e hidrostáticaMedia

Considere um recipiente tubular fino, com área transversal constante, que contém dois líquidos imissíveis

A

B

. As hastes verticais deste recipiente distam 20 cm uma da outra (

L = 20

cm). Quando o recipiente está em repouso, o líquido

A

atinge uma altura de 80 cm em relação à linha de separação dos líquidos. Quando o recipiente é colocado em movimento retilíneo uniformemente variado, a altura de

A

com relação à linha de separação dos líquidos passa a ser

H = 76

cm, conforme mostra a figura. Considerando-se que o sistema parta do repouso, a distância percorrida pelo recipiente após um intervalo de 3,0 s é:

Imagens anexadas

A)2,4 m.
B)4,6 m.
C)9,0 m.
D)1,3 × 10 m.
E)1,8 × 10 m.

ITA20221a faseQuestao 6FísicaPressão e hidrostáticaMedia

Um fluido de densidade

ρ

, incompressível e homogêneo, move-se por um tubo horizontal com duas secções transversais de áreas

A_{1}

A_{2} = k A_{1}

, em que

k

é uma constante real positiva menor que 1. Um elemento de volume de fluido entra no tubo com velocidade

v_{1}

na região onde a secção transversal de área é

A_{1}

e sai através da outra extremidade. O estreitamento do tubo acontece em um curto intervalo de comprimento, muito menor do que o seu comprimento total. Assinale a alternativa que contém a diferença de pressão do fluido entre os pontos de entrada e saída do tubo.

A) $0$
B) $\frac{ρ v _{1}^{2}}{2}$
C) $\frac{ρ v _{1}^{2}}{2} (\frac{1 - k ^{2}}{k ^{2}})$
D) $\frac{ρ v _{1}^{2}}{2} (\frac{1 - k}{k})$
E) $\frac{ρ v _{1}^{2}}{2} (\frac{1 - k ^{2}}{k})$

ITA20211a faseQuestao 5FísicaPressão e hidrostáticaDificil

Um recipiente, de secção de área constante e igual a

A

, é preenchido por uma coluna de líquido de densidade

ρ

e altura

H

. Sobre o líquido encontra-se um pistão de massa

M

, que pode se deslocar verticalmente livre de atrito. Um furo no recipiente é feito a uma altura

h

, de tal forma que um filete de água é expelido conforme mostra a figura. Assinale a alternativa que contém o alcance horizontal

D

do jato de água.

Imagens anexadas

A) $2 (H - h) (h + \frac{M}{ρ A})$
B) $2 h (H - h + \frac{M}{ρ A})$
C) $2 h (H - h + \frac{M}{ρ A})$
D) $2 h (H - h + \frac{M}{2 ρ A})$
E) $h (H - h + \frac{M}{ρ A})$

ITA20201a faseQuestao 4FísicaPressão e hidrostáticaDificil

Por uma mangueira de diâmetro

D_{1}

flui água a uma velocidade de

360

m/min, conectando-se na sua extremidade a

30

outras mangueiras iguais entre si, de diâmetro

D_{2} < D_{1}

. Assinale a relação

D_{2} / D_{1}

para que os jatos de água na saída das mangueiras tenham alcance horizontal máximo de

40

A) $1/10$
B) $3/10$
C) $4/5$
D) $1/2$
E) $2/3$

ITA20181a faseQuestao 6FísicaPressão e hidrostáticaDificil

Na figura, o tanque em forma de tronco de cone, com

10, 0

cm de raio da base, contém água até o nível de altura

h = 500

cm, com

100

cm de raio da superfície livre. Removendo-se a tampa da base, a água começa a escoar e, nesse instante, a pressão no nível a

15, 0

cm de altura é de

Imagens anexadas

A) $100$ kPa.
B) $102$ kPa.
C) $129$ kPa.
D) $149$ kPa.
E) $150$ kPa.

ITA20171a faseQuestao 20FísicaPressão e hidrostáticaMuito dificilAnulada

Água de um reservatório é usada para girar um moinho de raio

R

com velocidade angular

ω

constante graças ao jato que flui do orifício de área

S

situado a uma profundidade

h

do seu nível. Com o jato incidindo perpendicularmente em cada pá, com choque totalmente inelástico, calcule o torque das forças de atrito no eixo do moinho, sendo

ρ

g

, respectivamente, a massa específica da água e a aceleração da gravidade.

A) $2 ρ g h R S$
B) $ρ R^{2} S ω 2 g h$
C) $2 ρ g h R S (1 - \frac{2 g h}{ω R})$
D) $2 ρ g h R S (1 - \frac{ω R}{2 g h})$
E) $ρ R^{2} S ω 2 g h (1 - \frac{ω R}{2 g h})$

ITA20161a faseQuestao 1FísicaPressão e hidrostáticaFacil

Considere um corpo esférico de raio

r

totalmente envolvido por um fluido de viscosidade

η

com velocidade média

v

. De acordo com a lei de Stokes, para baixas velocidades, esse corpo sofrerá a ação de uma força de arrasto viscoso dada por

F = - 6 π r η v

. A dimensão de

η

é dada por

A) $m \cdot s^{- 1}$
B) $m \cdot s^{- 2}$
C) $kg \cdot m \cdot s^{- 2}$
D) $kg \cdot m \cdot s^{- 3}$
E) $kg \cdot m^{- 1} s^{- 1}$

ITA20161a faseQuestao 8FísicaPressão e hidrostáticaMedia

Um cubo de peso

P_{1}

, construído com um material cuja densidade é

ρ_{1}

, dispõe de uma região vazia em seu interior e, quando inteiramente imerso em um líquido de densidade

ρ_{2}

, seu peso reduz-se a

P_{2}

. Assinale a expressão com o volume da região vazia deste cubo.

A) $\frac{P _{1} - P _{2}}{g ρ _{2}} - \frac{P _{1}}{g ρ _{1}}$
B) $\frac{P _{1} - P _{2}}{g ρ _{1}} - \frac{P _{1}}{g ρ _{2}}$
C) $\frac{P _{1} - P _{2}}{g ρ _{2}} - \frac{P _{2}}{g ρ _{2}}$
D) $\frac{P _{2} - P _{1}}{g ρ _{1}} - \frac{P _{2}}{g ρ _{1}}$
E) $\frac{P _{2} - P _{1}}{g ρ _{1}} - \frac{P _{2}}{g ρ _{2}}$

ITA20161a faseQuestao 12FísicaPressão e hidrostáticaMedia

Um estudante usa um tubo de Pitot esquematizado na figura para medir a velocidade do ar em um túnel de vento. A densidade do ar é igual a

1, 2

kg/m

^{3}

e a densidade do líquido é

1, 2 \times 1 0^{4}

kg/m

^{3}

, sendo

h = 10

cm. Nessas condições a velocidade do ar é aproximadamente igual a

Imagens anexadas

A) $1, 4$ m/s
B) $14$ m/s
C) $1, 4 \times 1 0^{2}$ m/s
D) $1, 4 \times 1 0^{3}$ m/s
E) $1, 4 \times 1 0^{4}$ m/s

ITA20161a faseQuestao 13FísicaPressão e hidrostáticaDificil

Balão com gás Hélio inicialmente a

27^{\circ} C

de temperatura e pressão de

1, 0

atm, as mesmas do ar externo, sobe até o topo de uma montanha, quando o gás se resfria a

- 23^{\circ} C

e sua pressão reduz-se a

0, 33

de atm, também as mesmas do ar externo. Considerando invariável a aceleração da gravidade na subida, a razão entre as forças de empuxo que atuam no balão nestas duas posições é

A) $0, 33$ .
B) $0, 40$ .
C) $1, 0$ .
D) $2, 5$ .
E) $3, 0$ .

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