Sobre o princípio da hidrostática, julgue as proposições a seguir.
I. A massa específica de uma massa de 1 kg de água que ocupa um volume de 1 litro a 40 °C será igual a $1\text{ g/cm}^3$.
II. O valor do empuxo exercido pela água sobre um corpo que possui peso 4 N fora da água, e peso aparente de 3 N, quando imerso totalmente na água, será igual a 7 N.
III. Sabendo que a densidade do alumínio é $2{,}7\text{ g/cm}^3$, é possível afirmar que a massa de um cubo maciço de alumínio com aresta de 0,8 m será aproximadamente igual a $1{,}4\times10^3\text{ kg}$.
IV. A pressão total que um mergulhador sofre quando está a uma profundidade de 5 m em um rio será igual a $150\times10^5\text{ Pa}$.
Considere $g=10\text{ m/s}^2$ e $d_{água}=10^3\text{ kg/m}^3$.
I. ✓ Pela relação $\rho=m/V$, uma massa de 1 kg ocupando 1 L corresponde a $1\text{ kg/L}=1\text{ g/cm}^3$.
II. ✗ O empuxo é a diferença entre o peso real e o peso aparente: $E=4-3=1\text{ N}$.
III. ✓ O volume do cubo é $V=(0{,}8)^3=0{,}512\text{ m}^3$. Como $2{,}7\text{ g/cm}^3=2700\text{ kg/m}^3$, resulta $m=2700\cdot0{,}512\approx1{,}38\times10^3\text{ kg}$.
IV. ✗ Com $p_{atm}\approx10^5\text{ Pa}$, a pressão total a 5 m é $p=p_{atm}+\rho gh=10^5+10^3\cdot10\cdot5=1{,}5\times10^5\text{ Pa}$.
Durante um jogo da seleção brasileira, um jogador do Brasil chutou a bola de futebol de massa igual a 280 g na direção do gol adversário. Sabendo que a bola atinge a trave do gol adversário a uma velocidade de 20,0 m/s e volta na mesma direção do jogador brasileiro com o módulo da velocidade igual à que foi chutada, é possível afirmar que o valor da variação da quantidade de movimento sofrida pela bola durante seu trajeto foi de:
Como a bola retorna com o mesmo módulo de velocidade, sua velocidade muda de sentido. Tomando o sentido inicial como positivo, $v_i=20\text{ m/s}$ e $v_f=-20\text{ m/s}$.
$|\Delta p|=m|v_f-v_i|=0{,}280\cdot|-20-20|=11{,}2\text{ kg·m/s}$.
Portanto, alternativa A.
Duas cargas pontuais encontram-se em repouso e separadas por distância $d$. Sabendo que essas cargas estão carregadas positivamente, julgue as proposições a seguir.
I. Se triplicar o valor de uma das cargas, sua força de repulsão será nove vezes maior.
II. Se duplicar a distância entre as cargas, a força de repulsão elétrica aumentará quatro vezes o valor referente às posições iniciais.
III. Se triplicar o valor de uma das cargas, sua força de repulsão será três vezes maior.
IV. Se triplicar os valores das cargas, e duplicar a distância entre elas, sua força de repulsão será quatro nonos maior.
Pela lei de Coulomb, $F=k\dfrac{|q_1q_2|}{d^2}$.
I. ✗ Triplicar apenas uma carga triplica a força, não a multiplica por nove.
II. ✗ Duplicar a distância reduz a força a $1/4$ do valor inicial.
III. ✓ Triplicar uma das cargas triplica a força elétrica.
IV. ✗ Triplicar as duas cargas multiplica o numerador por 9 e duplicar a distância multiplica o denominador por 4: $F'=\dfrac94F$.
Logo, somente III é verdadeira — alternativa B.
Para realizar o balanceamento da roda de um veículo de raio igual a 60 cm, um borracheiro coloca a roda em um equipamento que gira 360 por minuto, conforme ilustrado na figura a seguir.
Diante das informações apresentadas, pode-se afirmar que:
Pela leitura literal de 360 rotações por minuto, a frequência seria $f=360/60=6\text{ Hz}$ e, para $R=0{,}60\text{ m}$, a velocidade tangencial seria $v=2\pi Rf=7{,}2\pi\text{ m/s}$.
Um professor de Engenharia Agronômica da Unitins, durante a aula de mecanização, solicitou a um aluno que encaixasse a peça B em uma peça A, ilustradas na figura a seguir.
Sabendo que, à temperatura ambiente, o diâmetro da peça B é maior que o do orifício da peça A, e que o coeficiente de dilatação da peça A é maior que o da peça B, o aluno verificou que, em condições normais, não seria possível executar a tarefa proposta pelo professor. Julgue as proposições adotadas pelo aluno para concluir a tarefa proposta.
I. Aquecer apenas a peça B.
II. Resfriar apenas a peça B.
III. Aquecer apenas a peça A.
IV. Aquecer a peça B e a peça A.
V. Aquecer a peça B e resfriar a peça A.
Dessas afirmações, pode-se afirmar que:
Para facilitar o encaixe, é necessário aumentar o diâmetro do orifício A e/ou reduzir o diâmetro da peça B.
I. ✗ Aquecer B aumenta seu diâmetro e dificulta o encaixe.
II. ✓ Resfriar B diminui seu diâmetro.
III. ✓ Aquecer A aumenta suas dimensões, inclusive o diâmetro do orifício.
IV. Ao aquecer simultaneamente A e B, ambos dilatam. Como $\alpha_A>\alpha_B$, o orifício de A pode crescer mais rapidamente que B, dependendo das dimensões iniciais e da variação de temperatura.
V. ✗ Aquecer B e resfriar A atua nos dois sentidos contrários ao encaixe.
A questão foi anulada no gabarito definitivo da UNITINS.