Preparando-se para o ENEM

Questão 1:
Considere duas esferas de ouro, de mesmo raio. Uma maciça e outra oca. Imagine que a esfera oca flutue ao ser colocada num recipiente contendo água e que esfera maciça, afunde. Pode-se afirmar que:

a) A densidade da esfera oca coincide com a massa específica do ouro.
b) A esfera oca de ouro possui densidade maior do que a massa específica do ouro.
c) A esfera maciça de ouro possui densidade menor do que a da água.
d) As esferas maciça e oca, de mesmo raio, possuem mesma densidade.
e) A esfera oca de ouro possui densidade menor do que a da água.

Resolução:

A esfera maciça possui densidade igual à massa específica do ouro. A esfera oca possui densidade menor do que a massa específica do ouro. Como a esfera oca flutua na água, sua densidade é menor do que a da água.

Resposta: e

Questão 2:
Para uma mesma força, a pressão é inversamente proporcional à área da superfície na qual a força atua. Objetos de grande área de contato com uma superfície, exercem menor pressão do que objetos pontiagudos, para a mesma força.

Uma pessoa aperta um pequeno lápis entre os dedos, conforme a figura:

                    
a) A força exercida tem intensidade maior na extremidade apontada.
b) A força exercida tem intensidade maior na extremidade não apontada.
c) A pressão é menor no contato com a ponta do lápis.
d) A pressão é maior no contato com a ponta do lápis.
e) A pessoa sentirá mais dor na extremidade não apontada.

Resolução:

As forças exercidas têm a mesma intensidade nas duas extremidades. Sendo a pressão inversamente proporcional à área da superfície na qual a força atua, concluímos que pressão é maior no contato com a ponta do lápis.

Resposta: d

Questão 3:
Considere um líquido homogêneo, de densidade d, contido em um recipiente cilíndrico, de área de seção transversal A. Seja h a altura que o líquido ocupa no recipiente e g a aceleração local da gravidade. Devido a seu peso P, a coluna líquida exerce no fundo do recipiente uma pressão denominada pressão hidrostática. Nestas condições, podemos afirmar que:

a) a pressão exercida pela coluna líquida não depende da natureza do líquido;
b) a pressão exercida pela coluna líquida independe da área A da base do recipiente;
c) a pressão da coluna liquida independe da altura h que o líquido ocupa no recipiente;
d) a pressão exercida pela coluna líquida é tanto maior quanto maior a altitude do local em que se encontra o recipiente;
e) a pressão exercida pela coluna líquida é a mesma em São Paulo e no Rio de Janeiro.

Resolução:

p_coluna = P/A = m.g/A
De d = m/V e sendo V = A.h, vem: m = d.V = d.A.h_c
Logo: p_coluna = d.A.h.g/A => p_coluna = d.g.h
             
A pressão exercida por uma coluna líquida

• depende da natureza do líquido, dada pela densidade d;
• depende do local onde o recipiente se encontra, dado pela aceleração da gravidade local g;
• depende da altura h do líquido no recipiente;
• independe da área A da base do recipiente.

Resposta: b

Questão 4:
A pressão que o ar exerce nos corpos situados na superfície terrestre é denominada pressão atmosférica. Seu valor, ao nível do mar, é aproximadamente igual a 1,0.10⁵ N/m². Seja d = 1,0.10³ kg/m³, a densidade da água e g = 10 m/s², a aceleração da gravidade. A altura de uma coluna de água que exerce uma pressão hidrostática igual à pressão atmosférica é igual a:

a) 1,0 m     b) 5,0 m     c) 10 m     d) 15 m     e) 20 m
                          
Resolução: 

p_coluna = 1,0.10⁵ = 1,0.10³.10.h => h = 10 m

Resposta: c

Questão 5:
O matemático, físico e filósofo, Blaise Pascal, estudou a transmissão de pressões através dos líquidos, estabelecendo que: “a variação de pressão provocada em um ponto de um líquido em equilíbrio se transmite integralmente para todos os pontos do líquido e das paredes do recipiente que o contém”. Esse resultado constitui a chamada Lei de Pascal. Entre as inúmeras aplicações da lei de Pascal tem-se a prensa hidráulica. Ela é constituída de dois recipientes cilíndricos que se comunicam pelas bases. Os recipientes são providos de êmbolos cujas seções têm áreas A₁ e A₂ diferentes.

Os cilindros são preenchidos com um líquido homogêneo. Aplicando-se no êmbolo menor uma força de intensidade F₁, ocorrerá um aumento de pressão que se transmite a todos os pontos do líquido e das paredes do recipiente, inclusive ao êmbolo maior, que fica sujeito a uma força de intensidade F₂.
A relação entre F₁, F₂, A₁ e A₂ é igual a:

a) F₁.A₁ = F₂.A₂
b) F₁/A₂ = F₂/A₁ 
c) F₁/A₁ = F₂/A₂
d) F₁/F₂ = A₂/A₁
e) F₁/F₂ = (A₁/A₂)²

Resolução:

Aplicando-se no êmbolo menor uma força de intensidade F₁, ocorrerá um aumento de pressão dado por F₁/A₁. Esse aumento de pressão se transmite a todos os pontos do líquido e das paredes do recipiente, inclusive ao êmbolo maior, que fica sujeito a uma força de intensidade F₂ que provoca um aumento de pressão igual a F₂/A₂. Pela Lei de Pascal, resulta: F₁/A₁ = F₂/A₂.

Resposta: c