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Lista de exercícios para a 2ª série, 3º bimestre de 2014

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Lista de exercícios para a avaliação Bimestral de Física – 2o Ano, 3º Bimestre 
Professor: Alex Abreu Silva 
1ª) Arquimedes (287 - 212 a.C.), filósofo grego, 
nasceu em Siracusa. Foi, talvez, o primeiro 
cientista experimental de que se tem notícia. 
Construiu armas defensivas importantes para sua 
cidade natal que, periodicamente era invadida 
pelos romanos. É sobre Arquimedes uma das 
mais curiosas histórias sobre resolução de um 
problema: ele se encontrava no banho, pensando 
no problema, ao perceber que teria encontrado a 
solução, saiu nu pelas ruas, gritando: "Eureka! 
Eureka!" (Achei! Achei!). 
Deve-se a Arquimedes o conhecimento de que 
todo corpo imerso num fluido sofre a ação de 
uma força, feita pelo fluido - denominada empuxo 
- de direção vertical e sentido para cima. 
Uma esfera encontra-se submersa em água. 
Infinitos são os pontos de contato da água com a 
esfera. 
Faça um esquema representando a força que a 
água exerce sobre a esfera, em apenas oito 
pontos de contato. 
2ª) O empuxo é um fenômeno bastante familiar. 
Um exemplo é a facilidade relativa com que você 
pode se levantar de dentro de uma piscina em 
comparação com tentar se levantar de fora da 
água, ou seja, no ar. 
De acordo com o princípio de Arquimedes, que 
define empuxo, como obtemos este valor, no 
laboratório (lembre-se da prática)? 
________________________________________ 
________________________________________ 
________________________________________ 
________________________________________ 
________________________________________ 
3ª) Água escoa em diversas tubulações, com 
regiões distintas, conforme as figuras abaixo. O 
que é correto afirmar sobre as vazões nas duas 
regiões indicadas. 
a) 
b) 
c) 
________________________________________ 
________________________________________ 
________________________________________ 
________________________________________ 
________________________________________ 
________________________________________ 
4ª) Um menino deve regar o jardim de sua mãe e 
pretende fazer isso da varanda de sua residência, 
segurando uma mangueira na posição horizontal, 
conforme a figura. Durante toda a tarefa, a altura 
da mangueira, em relação ao jardim, 
permanecerá constante. Inicialmente a vazão de 
água, que pode ser definida como o volume de 
água que atravessa a área transversal da 
mangueira na unidade de tempo. Para que a 
água da mangueira atinja a planta mais distante 
no jardim, ele percebe que o alcance inicial deve 
ser triplicado. A mangueira tem em sua 
extremidade um dispositivo com orifício circular 
de raio variável. Para que ele consiga molhar 
todas as plantas do jardim, o que deve acontecer
com a vazão e com o diâmetro da mangueira? 
_______________________________________ 
_______________________________________ 
_______________________________________ 
_______________________________________ 
_______________________________________ 
5ª) Um fluido ideal percorre um cano cilíndrico em 
regime permanente. Em um estrangulamento 
onde o diâmetro do cano fica reduzido à sua 
oitava parte, o que acontece com a velocidade do 
fluido? 
Veja a figura 
Observação: Lembre-se da equação da 
continuidade. 
_______________________________________ 
_______________________________________ 
_______________________________________ 
_______________________________________ 
_______________________________________ 
6ª) Em uma cultura irrigada por um cano que tem 
área de secção reta de 800 cm2, passa água com 
uma vazão de 16000 litros por hora. 
A velocidade de escoamento da água nesse 
cano, em m/s, é? 
7ª) Uma piscina, cujas dimensões são 
20mx10mx4m, está vazia. O tempo necessário 
para enchê-la é 4 h, através de um conduto de 
seção A = 100 cm2. Calcule o módulo da 
velocidade da água, admitida constante, ao sair 
do conduto? 
8ª) Considere duas regiões distintas do leito de 
um rio: uma larga A, com 1200 m2 de área de 
secção transversal, onde a velocidade escalar 
média da água é de 4,0 m/s e outra estreita B, 
com 600 m2 de área de secção transversal, com 
essas informações, calcule os valores da vazão 
volumétrica do rio e da velocidade escalar média 
da água do rio na região estreita B. 
9ª) Uma caixa-d'água com volume de 300 litros 
coleta água da chuva à razão de 20 litros por 
hora. Com essas informações, o tempo que 
deverá chover para encher completamente essa 
caixa-d'água, e admitindo-se que a área da base 
da caixa é 1,00 m2, calcule a velocidade com que 
subirá o nível da água na caixa, enquanto durar a 
chuva. 
10ª) Um líquido ideal preenche um recipiente até 
certa altura. A 20 metros abaixo da superfície 
livre, esse recipiente apresenta um orifício com 
8.10-4 m2 de área, por onde o líquido escoa. 
Considerando g=10m/s2 e não alterando o nível 
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Lista de exercícios para o provão 3ano de 2014
 

Lista de exercícios para a 2ª série, 3º bimestre de 2014

  • 1. Lista de exercícios para a avaliação Bimestral de Física – 2o Ano, 3º Bimestre Professor: Alex Abreu Silva 1ª) Arquimedes (287 - 212 a.C.), filósofo grego, nasceu em Siracusa. Foi, talvez, o primeiro cientista experimental de que se tem notícia. Construiu armas defensivas importantes para sua cidade natal que, periodicamente era invadida pelos romanos. É sobre Arquimedes uma das mais curiosas histórias sobre resolução de um problema: ele se encontrava no banho, pensando no problema, ao perceber que teria encontrado a solução, saiu nu pelas ruas, gritando: "Eureka! Eureka!" (Achei! Achei!). Deve-se a Arquimedes o conhecimento de que todo corpo imerso num fluido sofre a ação de uma força, feita pelo fluido - denominada empuxo - de direção vertical e sentido para cima. Uma esfera encontra-se submersa em água. Infinitos são os pontos de contato da água com a esfera. Faça um esquema representando a força que a água exerce sobre a esfera, em apenas oito pontos de contato. 2ª) O empuxo é um fenômeno bastante familiar. Um exemplo é a facilidade relativa com que você pode se levantar de dentro de uma piscina em comparação com tentar se levantar de fora da água, ou seja, no ar. De acordo com o princípio de Arquimedes, que define empuxo, como obtemos este valor, no laboratório (lembre-se da prática)? ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ 3ª) Água escoa em diversas tubulações, com regiões distintas, conforme as figuras abaixo. O que é correto afirmar sobre as vazões nas duas regiões indicadas. a) b) c) ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ 4ª) Um menino deve regar o jardim de sua mãe e pretende fazer isso da varanda de sua residência, segurando uma mangueira na posição horizontal, conforme a figura. Durante toda a tarefa, a altura da mangueira, em relação ao jardim, permanecerá constante. Inicialmente a vazão de água, que pode ser definida como o volume de água que atravessa a área transversal da mangueira na unidade de tempo. Para que a água da mangueira atinja a planta mais distante no jardim, ele percebe que o alcance inicial deve ser triplicado. A mangueira tem em sua extremidade um dispositivo com orifício circular de raio variável. Para que ele consiga molhar todas as plantas do jardim, o que deve acontecer
  • 2. com a vazão e com o diâmetro da mangueira? _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ 5ª) Um fluido ideal percorre um cano cilíndrico em regime permanente. Em um estrangulamento onde o diâmetro do cano fica reduzido à sua oitava parte, o que acontece com a velocidade do fluido? Veja a figura Observação: Lembre-se da equação da continuidade. _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ 6ª) Em uma cultura irrigada por um cano que tem área de secção reta de 800 cm2, passa água com uma vazão de 16000 litros por hora. A velocidade de escoamento da água nesse cano, em m/s, é? 7ª) Uma piscina, cujas dimensões são 20mx10mx4m, está vazia. O tempo necessário para enchê-la é 4 h, através de um conduto de seção A = 100 cm2. Calcule o módulo da velocidade da água, admitida constante, ao sair do conduto? 8ª) Considere duas regiões distintas do leito de um rio: uma larga A, com 1200 m2 de área de secção transversal, onde a velocidade escalar média da água é de 4,0 m/s e outra estreita B, com 600 m2 de área de secção transversal, com essas informações, calcule os valores da vazão volumétrica do rio e da velocidade escalar média da água do rio na região estreita B. 9ª) Uma caixa-d'água com volume de 300 litros coleta água da chuva à razão de 20 litros por hora. Com essas informações, o tempo que deverá chover para encher completamente essa caixa-d'água, e admitindo-se que a área da base da caixa é 1,00 m2, calcule a velocidade com que subirá o nível da água na caixa, enquanto durar a chuva. 10ª) Um líquido ideal preenche um recipiente até certa altura. A 20 metros abaixo da superfície livre, esse recipiente apresenta um orifício com 8.10-4 m2 de área, por onde o líquido escoa. Considerando g=10m/s2 e não alterando o nível da superfície livre, calcule a vazão através do orifício, em m3/s.