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Questão de Física — Estática e Hidrostática — FGV 2024

FísicaEstática e Hidrostática
Código
fg084755
Banca
FGV
Órgão
EPE
Ano
2024
Nível
Superior
Cargo
Analista de Pesquisa Energética (Gás e Bioenergia - Bioenergia)
A Hidrostática é a parte da Física que estuda fluidos em equilíbrio estático, considerando as forças exercidas sobre os líquidos e gases em repouso, levando em conta, também, as forças que eles exercem sobre os corpos.Sobre o tema, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.I. Pode-se demonstrar, de uma forma muito simples, a variação de pressão com a altura. Basta, para isso, fazermos perfurações num recipiente cheio de líquido em posições diferentes. O jorro sairá cada vez mais forte à medida que diminuirmos a altura da coluna de líquido, isto é, nos pontos mais altos.II. Num fluido qualquer, a pressão não é a mesma em todos os pontos. Se um fluido homogêneo estiver em repouso, então, todos os pontos numa superfície plana horizontal estarão à mesma pressão.III. Uma carga de 100.000kgf está assentada em um êmbolo de um macaco hidráulico, que possuí 1000cm² de área. Pelo Princípio de Pascal, a força que deve ser aplicada no outro êmbolo de área de 50cm² para que a carga seja equilibrada é de 5.500kgf.Está correto o que se afirma em
  1. AII, apenas.
  2. BI e II, apenas.
  3. CI e III, apenas.
  4. DII e III, apenas.
  5. EI, II e III.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoA — II, apenas.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Hidrostática – Teoremas de Stevin e Pascal

Gabarito: letra A (II, apenas). A afirmativa II está correta: a pressão em um fluido homogêneo em repouso varia com a profundidade, mas é constante em pontos de uma mesma superfície horizontal (Teorema de Stevin). A afirmativa I é falsa porque inverte a relação: a pressão aumenta com a profundidade (jorro mais forte nos pontos mais baixos). A afirmativa III é falsa: pelo Princípio de Pascal, a força calculada é de 5.000 kgf, e não 5.500 kgf.

Afirmativa I – ❌ Falsa

O enunciado diz que "o jorro sairá cada vez mais forte à medida que diminuirmos a altura da coluna de líquido, isto é, nos pontos mais altos". Na realidade, a pressão hidrostática é diretamente proporcional à profundidade: p=ρghp = \rho g h. Quanto maior a profundidade (menor altura da coluna acima do ponto), maior a pressão. Portanto, os jorros mais fortes ocorrem nos pontos mais baixos, não nos mais altos.

Afirmativa II – ✅ Verdadeira

Essa é uma consequência direta do Teorema de Stevin (Princípio Fundamental da Hidrostática): a diferença de pressão entre dois pontos de um líquido homogêneo em equilíbrio é Δp=ρgΔh\Delta p = \rho g \Delta h. Se Δh=0\Delta h = 0 (mesma profundidade), a pressão é igual. Logo, pontos em uma superfície plana horizontal suportam a mesma pressão.

Afirmativa III – ❌ Falsa

Pelo Princípio de Pascal, em uma prensa hidráulica:

F1A1=F2A2\frac{F_1}{A_1} = \frac{F_2}{A_2}

Dados: F1=100.000 kgfF_1 = 100.000\ \text{kgf}, A1=1000 cm2A_1 = 1000\ \text{cm}^2, A2=50 cm2A_2 = 50\ \text{cm}^2. A força F2F_2 necessária para equilibrar é:

F2=F1⋅A2A1=100.000⋅501000=100.000⋅0,05=5.000 kgfF_2 = F_1 \cdot \frac{A_2}{A_1} = 100.000 \cdot \frac{50}{1000} = 100.000 \cdot 0,05 = 5.000\ \text{kgf}

O valor de 5.500 kgf é incorreto; o correto é 5.000 kgf.

Conclusão: Apenas a afirmativa II é verdadeira, correspondendo à alternativa A (II, apenas).

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