Questões Militares de Física - Pressão

Um pistão de massa desprezível ligado a uma mola ideal relaxada, de constante elástica k = 2000 N/m, fecha um cilindro de área de secção transversal S = 0,01 m² que contém 10 L de determinado gás ideal a uma pressão de 1 atm, a uma temperatura de 27 ºC. Quando o sistema é aquecido a 327 ºC, o pistão, empurrado pelo gás, move-se para cima, comprimindo a mola até uma nova posição de equilíbrio.


Desprezando todos os atritos e considerando 1 atm = 10⁵ Pa, o deslocamento vertical h sofrido pelo pistão até atingir a posição final é de, aproximadamente,

Repetindo a experiência de Torricelli, um estudante mediu a pressão atmosférica em dois locais diferentes. Para isso, utilizou um barômetro de mercúrio constituído por um tubo de vidro de comprimento L aberto em uma de suas extremidades. Porém, ao realizar os experimentos, devido a uma pequena quantidade de ar aprisionado sobre a coluna de mercúrio, o instrumento apresentou leituras erradas. Em um local em que a pressão atmosférica era de 720 mmHg, o barômetro indicou 710 mmHg e, no outro local, onde a pressão atmosférica era de 700 mmHg, ele indicou 695 mmHg.


Considerando o ar como um gás ideal e que nos dois locais as temperaturas ambientes eram iguais e constantes, o comprimento do tubo de vidro utilizado nos experimentos foi

A figura abaixo mostra o esquema de uma prensa hidráulica.


Uma bomba manual é utilizada para gerar uma força de intensidade F₁, que é aplicada ao pistão menor, com diâmetro 2 cm, quando aplicada uma força F_a na extremidade da alavanca dessa bomba, cujas dimensões estão expressas na figura acima. Uma mola, com constante de mola 1,5 x 10⁴ N/m , está presa a uma viga, fixa e rígida1 e ao pistão maior, com diâmetro 20 cm. Desprezando o peso dos pistões, qual deve ser o valor da força aplicada F_a na alavanca para que a mola sofra uma compressão de 20 cm?

Nos filmes de ficção científica ou nas reportagens oceânicas, escuta-se o termo “mar profundo”, que é controverso, pois não há uma definição específica para esse termo: alguns afirmam que são profundidades nas quais há ausência de luz solar, como por exemplo, acima de 1000 metros de profundidade, em que há completa escuridão.
Supondo que um mergulhador em um minissubmarino esteja a essa profundidade, qual seria a pressão exercida pela água sobre o minissubmarino? Considere a densidade da água igual a 1.000kg/m³ , pressão atmosférica de 1 . 10⁵ Pa e aceleração da gravidade igual a 10m/s² . Assinale a alternativa correta:

Atualmente, a pressão da atmosfera interna de aviões comerciais a jato durante o voo é de 80 kPa. Nessa pressão, a água utilizada na preparação de chás e cafés entra em ebulição a 76 °C. Assim, essas bebidas passam aos passageiros a impressão de estarem mornas. No entanto, existe o desenvolvimento de materiais a serem utilizados na construção de novas aeronaves que permitam aumentar a pressão atmosférica interna do avião durante todo o voo para 100 kPa. Nesse novo valor a água entra em ebulição a 100 °C. O aumento de energia necessário para fazer 200 mL de água entrar em ebulição na nova situação, em calorias, é igual a ____ .

Adote em ambos os casos:

1- densidade da água igual a 10³kg/m³;

2- a mesma temperatura inicial da água;

3- calor específico da água igual a 1 cal/g°C.