Atividade: Pressão Produzida por Fluidos

Nesta atividade, nós vamos praticar a utilizar a fórmula p = ρgh para calcular a pressão produzida em diferentes profundidades por diferentes fluidos nos quais a gravidade atua.

Q1:

A diferença de pressões a uma profundidade de 3,75 m para a água do mar e água doce é 735 Pa. Qual é a diferença em suas densidades?

Q2:

Um mergulhador de scuba diving mergulha até uma profundidade de 1,25 m abaixo da superfície do mar. A água do mar tem uma densidade de 1‎ ‎025 kg/m3. Qual é a pressão que a água exerce no mergulhador, arredondado às unidades do Pascal?

Q3:

Uma piscina contendo um líquido com uma densidade de 1‎ ‎000 kg/m3 na superfície de um planeta desconhecido produz uma pressão de 8‎ ‎400 Pa a uma profundidade de 2,4 m. Qual é a aceleração devido à gravidade na superfície deste planeta?

Q4:

A pressão da água a uma profundidade 𝑑 é 21‎ ‎560 Pa. Encontre a profundidade 𝑑 usando um valor de 1‎ ‎000 kg/m3 para a densidade da água.

Q5:

Um recipiente oco com uma área transversal de 25 m2 está suspenso por um cabo em uma sala selada. O ar é bombeado para dentro da sala até que a pressão do ar esteja 5,7 pressões atmosféricas. O ar dentro do recipiente está a uma pressão de 1,2 pressões atmosféricas. Encontre a força resultante na superfície externa do recipiente, usando um valor de 101 kPa para uma atmosfera.

Q6:

Dois rolamentos de esferas de aço idênticos são colocados em dois líquidos diferentes 𝐴 e 𝐵. O líquido 𝐴 tem uma densidade de 1‎ ‎200 kg/m3 e o líquido 𝐵 tem uma densidade de 1‎ ‎500 kg/m3. Quantas vezes mais profundo o rolamento de esferas tem que cair dentro do líquido 𝐴 para estar sujeito à mesma pressão que o rolamento de esferas no líquido 𝐵?

Q7:

Qual das seguintes fórmulas mostra corretamente a relação entre a pressão exercida por um fluido, a altura do fluido acima do ponto em que a pressão é medida, a densidade 𝜌 do fluido, e a taxa de aceleração gravitacional 𝑔?

  • A𝑃=𝑔𝜌
  • B𝑃=𝜌𝑔
  • C𝑃=𝜌𝑔
  • D𝑃=𝜌𝑔
  • E𝑃=𝑔𝜌

Q8:

O casco de barco afundado, depositado no fundo do mar, está 12 m abaixo da superfície do mar, onde a água tem uma densidade média de 1‎ ‎025 kg/m3. A área de superfície do casco é de 15 m2. Qual é a força total exercida pela água do mar no casco?

Q9:

Num poço, um balde de 0,35 m de altura cheio até ao topo com água de densidade de 1‎ ‎000 kg/m3 é suportado por uma corda. O balde é largado no poço e cai lentamente devido à tensão da corda. Durante a queda do balde, a pressão na sua base é de 2 310 Pa. Qual é a aceleração do balde no poço?

Q10:

A pressão exercida por um óleo a uma profundidade de 2,5 m é 36‎ ‎750 Pa. Qual é a densidade do óleo?

Q11:

Qual é a pressão exercida pela água a uma profundidade de 2,5 m? Use um valor de 1‎ ‎000 kg/m3 para a densidade da água.

Q12:

Dois gases diferentes, gás A e gás B, formam bolhas num recipiente com água em que ocorrem reações químicas. Muitas bolhas são libertadas em diferentes velocidades para gases diferentes. A pressão das bolhas dos dois tipos de gases é igual quando as bolhas são do mesmo tamanho. As bolhas do gás A e do gás B têm o mesmo tamanho quando as bolhas do gás A estão 2,5 cm abaixo da superfície da água e as bolhas do gás B estão 7,5 cm abaixo da superfície da água. A água no recipiente tem densidades médias diferentes a diferentes profundidades uma vez que a quantidade de gás dissolvido na água é diferente a diferentes profundidades. A densidade da água 2,5 cm abaixo da superfície é de 900 kg/m3. Qual é a densidade da água 7,5 cm abaixo da superfície?

Q13:

A diferença de pressão que um líquido exerce a diferentes profundidades é a representada no gráfico. Arredondada às unidades do quilograma por metro cúbico, determine a densidade do líquido. Faça uma estimativa da reta de regressão para a calcular.

Q14:

As pressões de um gás exercidas em lados opostos da parede de uma secção horizontal de um recipiente são as apresentadas no diagrama. A pressão maior é a exercida no interior do recipiente.

Qual é a pressão resultante externa exercida nessa secção?

Qual é a força resultante exercida nessa secção?

Q15:

Um submarino no mar pode mergulhar a uma profundidade onde a pressão exercida pela água no submarino é de dez atmosferas. A água do mar tem uma densidade de 1‎ ‎025 kg/m3. Encontre a profundidade máxima segura em que o submarino pode mergulhar, arredondado para uma casa decimal, usando um valor de 101 kPa como a pressão de uma atmosfera.

Q16:

A intensidade da pressão atmosférica em diferentes alturas acima do nível do mar é o apresentado no diagrama. A pressão atmosférica é apresentada ao nível do mar a uma altura de na qual a pressão atmosférica é 0,5 vezes a pressão atmosférica do nível do mar. Uma atmosfera de pressão é igual a 101 kPa de pressão.

Como varia a pressão atmosférica à medida que a altura acima do nível do mar aumenta?

  • AA pressão atmosférica aumenta.
  • BA pressão atmosférica é constante.
  • CA pressão atmosférica diminui.

Como varia a taxa de variação da pressão atmosférica à medida que a altura acima do mar aumenta?

  • AA taxa de variação da pressão atmosférica é constante
  • BA taxa de variação da pressão atmosférica diminui.
  • CA taxa de variação da pressão atmosférica aumenta.

Qual é a pressão atmosférica ao nível do mar, arredondada às unidades?

Qual é a pressão atmosférica do topo da atmosfera da Terra, arredondada às unidades?

A altura de na qual a pressão atmosférica é 0,5 vezes a pressão atmosférica ao nível do mar é mais de, menos de ou exatamente metade da distância do nível do mar ao topo da atmosfera?

  • AMais de metade da distância
  • BMenos de metade da distância
  • CExatamente metade da distância

Q17:

A magnitude da pressão atmosférica em diferentes alturas acima do nível do mar é mostrada no diagrama. A pressão atmosférica é mostrada em duas alturas e , onde =2. A mudança na pressão entre o topo da atmosfera da Terra e é igual a Δ𝑃. A mudança na pressão entre e é igual a Δ𝑃.

Como a pressão atmosférica muda à medida que a altura acima do nível do mar diminui?

  • AA pressão atmosférica é constante.
  • BA pressão atmosférica diminui.
  • CA pressão atmosférica aumenta.

Como a taxa de variação da pressão atmosférica muda à medida que a altura acima do nível do mar diminui?

  • AA taxa de variação da pressão atmosférica aumenta.
  • BA taxa de variação da pressão atmosférica é constante.
  • CA taxa de variação da pressão atmosférica diminui.

é maior que, menor que, ou o mesmo que Δ𝑃Δ𝑃?

  • A>Δ𝑃Δ𝑃
  • B<Δ𝑃Δ𝑃
  • C=Δ𝑃Δ𝑃

Q18:

Um mergulhador nada em água com uma densidade de 1‎ ‎015 kg/m3, como se mostra no diagrama. Qual é a diferença entre a pressão da água na cabeça do mergulhador e nos seus pés? Apresente a resposta em Pascal, arredondada às unidades.

Q19:

Um coluna de ar define-se como todo o ar num paralelepípedo que tem uma área de secção transversal de um 1 metro quadrado que estica do solo até ao topo da atmosfera terrestre, como se mostra no diagrama. O topo da atmosfera pode ser considerado 15 km acima da superfície terrestre. A pressão do ar na base da coluna de ar é de 101 kPa.

Determine o peso do ar na coluna de ar.

Determine a massa do ar na coluna de ar. Arredonde a resposta às unidades do quilograma.

Determine a densidade média do ar na coluna de ar. Arredonde a resposta com duas casas decimais.

Assuma que a densidade do ar na coluna de ar varia uniformemente da base até ao topo. Qual é a densidade do ar no topo da coluna de ar, se a densidade na base da coluna é de 1,23 kg/m3? Arredonde a duas casas decimais.

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