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REN240317 1

DISCIPLINA

REVISADA

FÍSICA

( rubrica)

PROFESSOR

DATA

RENATO 2017

NOME

Nº

ANO

TURMA

ENSINO

2º MÉDIO

LISTA DE EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES SOBRE EMPUXO

1. Chamamos de massa específica (μ) a razão entre a massa e o volume de uma substância

específica 𝜇= 𝑚

𝑉 e de densidade volumétrica (d) a razão entre a massa e o volume de um

corpo qualquer (heterogêneo, maciço ou oco) 𝑑= 𝑚

𝑉. Qual é a relação entre a massa

específica e a densidade de um corpo maciço e homogêneo?

2. Se densidade volumétrica é a razão entre massa e volume de um corpo, como devemos

determinar a densidade linear e a densidade superficial de um fio e de uma chapa?

3. Uma substância tem 80 g de massa e volume de 10 cm3. Expresse a densidade dessa

substância em g/cm3; g/mL; kg/L; kg/m3.

4. Um cubo de madeira de densidade 0,6 g/cm3 é colocado num recipiente com água. Sabendo-se

que a aresta do cubo mede 20 cm, que a densidade da água é 1 g/cm3 e que o cubo está em

repouso, calcule a altura da parte submersa do cubo.

5. Um cubo de madeira de 10 cm de lado flutua na água (d = 1 g/cm3) e sua face inferior fica

submersa 2 cm. Em seguida, coloca-se o mesmo cubo em outro fluido de densidade d, igual a

0,5 g/cm3. Determine, nessa nova situação, o tamanho da parte submersa.

6. Uma chapa de cobre de 2 m2, utilizada em um coletor de energia solar, é pintada com tinta

preta cuja massa específica após a secagem é 1,7 g/cm3. A espessura da camada é da ordem

de 5μm (micrômetros). Qual é a massa de tinta seca existente sobre a chapa?

7. Um corpo de volume 2,0 L e massa 0,50 kg fica completamente mergulhado em água, preso ao

fundo de um reservatório por uma mola. Considerando a aceleração local da gravidade com

módulo igual a 10 m/s2 e da densidade da água igual a 1,0 kg/L, qual a intensidade da força

exercida pela mola sobre o corpo?

8. Uma esfera de volume V = 100 cm3 e peso P = 2,5 N é totalmente mergulhada na água de uma

piscina e abandonada em uma posição próxima à superfície do líquido. Considere a aceleração da

gravidade g = 10 m/s2, a densidade da água igual a 1,0 g/cm3 e a profundidade da piscina de 6 m.

a) Determine o valor do empuxo que atua na esfera.

b) Qual o módulo do peso aparente dessa esfera?

c) Considere desprezíveis as forças de atrito que atuam na esfera. Que tipo de movimento ela

irá adquirir? Justifique a resposta.

d) Considerando que a profundidade da piscina é h = 6,0 m, quanto tempo a esfera gasta para

chegar ao fundo?

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DISCIPLINA REVISADA FÍSICA (^) (rubrica) PROFESSOR DATA RENATO 2017 NOME Nº ANO TURMA ENSINO 2º MÉDIO

LISTA DE EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES SOBRE EMPUXO

Chamamos de massa específica (μ) a razão entre a massa e o volume de uma substância específica 𝜇 = 𝑚𝑉 e de densidade volumétrica (d) a razão entre a massa e o volume de um corpo qualquer (heterogêneo, maciço ou oco) 𝑑 = 𝑚𝑉. Qual é a relação entre a massa específica e a densidade de um corpo maciço e homogêneo?
Se densidade volumétrica é a razão entre massa e volume de um corpo, como devemos determinar a densidade linear e a densidade superficial de um fio e de uma chapa?
Uma substância tem 80 g de massa e volume de 10 cm 3. Expresse a densidade dessa substância em g/cm 3 ; g/mL; kg/L; kg/m 3.
Um cubo de madeira de densidade 0,6 g/cm 3 é colocado num recipiente com água. Sabendo-se que a aresta do cubo mede 20 cm, que a densidade da água é 1 g/cm 3 e que o cubo está em repouso, calcule a altura da parte submersa do cubo.
Um cubo de madeira de 10 cm de lado flutua na água (d = 1 g/cm 3 ) e sua face inferior fica submersa 2 cm. Em seguida, coloca-se o mesmo cubo em outro fluido de densidade d, igual a 0,5 g/cm 3. Determine, nessa nova situação, o tamanho da parte submersa.
Uma chapa de cobre de 2 m 2 , utilizada em um coletor de energia solar, é pintada com tinta preta cuja massa específica após a secagem é 1,7 g/cm 3. A espessura da camada é da ordem de 5μm (micrômetros). Qual é a massa de tinta seca existente sobre a chapa?
Um corpo de volume 2,0 L e massa 0,50 kg fica completamente mergulhado em água, preso ao fundo de um reservatório por uma mola. Considerando a aceleração local da gravidade com módulo igual a 10 m/s 2 e da densidade da água igual a 1,0 kg/L, qual a intensidade da força exercida pela mola sobre o corpo?
Uma esfera de volume V = 100 cm^3 e peso P = 2,5 N é totalmente mergulhada na água de uma piscina e abandonada em uma posição próxima à superfície do líquido. Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s^2 , a densidade da água igual a 1,0 g/cm^3 e a profundidade da piscina de 6 m. a) Determine o valor do empuxo que atua na esfera. b) Qual o módulo do peso aparente dessa esfera? c) Considere desprezíveis as forças de atrito que atuam na esfera. Que tipo de movimento ela irá adquirir? Justifique a resposta. d) Considerando que a profundidade da piscina é h = 6,0 m, quanto tempo a esfera gasta para chegar ao fundo?

Os tripulantes de um navio depararam-se com um grande iceberg desprendido das geleiras polares como consequência do aquecimento global. Para avaliar o grau de periculosidade do bloco de gelo para a navegação, eles precisam saber qual é a porção submersa do bloco. Experientes em sua atividade, conseguem estimar a fração submersa do volume utilizando as massas específicas do gelo, igual a 0,92 g/cm 3 e da água salgada, igual a 1,03 g/cm 3. Qual foi o valor da fração submersa calculada pelos navegantes?
Calcule o empuxo quando se mergulha totalmente em óleo um corpo maciço de ferro com massa 1,6 kg. (dados: g = 10 m/s 2 ; dóleo = 7,5x10^2 kg/m 3 ; dferro = 8,0x10^3 kg/m 3 )
Um corpo, de massa 8,0 kg e densidade 2,0x10^3 kg/m^3 , encontra-se em equilíbrio, suspenso por dinamômetro e totalmente imerso num líquido de densidade 10^3 kg/m^3. A intensidade do campo gravitacional local é igual a 10,0 m/s^2. Nessas condições, determine a indicação do dinamômetro.
Para submergir totalmente em água e em azeite um bloco de madeira, é necessário aplicar forças para baixo de 210,0 N e 70,0 N, respectivamente. Sabendo-se que o volume do bloco é de 50,0 dm 3 e que a densidade da água é igual a 1,0 g/cm 3 , determine a densidade do azeite.
Um garoto de 24 kg vê um vendedor de bexigas infladas com gás hélio e pede à mãe 10 delas. A mãe compra apenas uma, alegando que, se lhe desse todas, o menino seria erguido do solo por elas. Considerando o volume médio de caba bexiga 2 litros, estime o número mínimo de bexigas necessário para levantar o garoto. Em seus cálculos, considere a massa específica do ar igual a 1,2 kg/m 3 e despreze as massas do gás e das bexigas.
Deseja-se elevar um objeto de massa igual a 10 4 kg e volume igual a 1 m 3 , submerso, em repouso, a uma profundidade de 500 m, até a altura da superfície de uma plataforma de petróleo, situada a 30 m acima do nível do mar, utilizando-se um guindaste fixo na plataforma. (dados: densidade da água do mar é igual a 1,03 g/cm 3 e g = 10 m/s 2 ) a) Sendo a tensão no cabo de aço do guindaste igual a 2x10 5 N e supondo que o objeto atinge a superfície da água com uma velocidade igual a 1 m/s, calcule a intensidade da força de resistência da água do mar sobre o objeto, considerando-a constante. b) Qual deve ser a nova tensão no cabo de aço do guindaste, para que o objeto atinja a altura da superfície da plataforma com velocidade nula, sabendo-se que o módulo da velocidade do objeto, ao nível do mar, é de 1 m/s? Despreze a resistência do ar.
Em uma competição de balonismo, observa-se que um aeróstato (balão de ar quente) desce verticalmente com velocidade constante de 0,5 m/s. Esse aeróstato, com o lastro e o tripulante, pesa 6 000 N e a força ascensional (empuxo), que age sobre o conjunto, tem intensidade (valor) de 5 200 N. Sabendo que a intensidade da resistência do ar que age sobre o balão independe do sentido de seu movimento, determine o peso do lastro que devemos abandonar para que esse balão suba verticalmente na mesma velocidade constante, não variando a intensidade do empuxo.

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