P1 de Física 2 da UNICAMP - 2007.2(Diurno)

Quando apresentou o seu princípio, Pascal fez uma demonstração dramática. Ele inseriu um tubo fino de diâmetro verticalmente num barril fechado como mostra a figura abaixo. A tampa do barril tem um diâmetro Depois de preencher o barril com água, ele continuou preenchendo o tubo com água. Quando a altura da coluna de água no tubo atingiu a altura , o barril explodiu. Em um instante imediatamente anterior a explosão, calcule o que se pede.

Se necessário use , a densidade da água e

1. O peso da água no tubo.
2. A pressão manométrica da água logo abaixo da tampa do barril
3. A força líquida(módulo, direção e sentido) na tampa do barril.

Quando um tubo retilíneo e outro com um cotovelo são acoplados a uma tubulação onde flui uma correnteza horizontal de água com velocidade , o nível da água no interior dos tubos começa a subir até que a pressão externa seja suficiente para estagnar o fluxo de água dentro dos tubos acoplados. Nesta situação, a diferença entre os níveis de água nos dois tubos verticais é , como ilustrado na figura. Considere um fluido ideal e

1. Calcule a velocidade da correnteza.
2. Considere que a área transversal, , é reduzida pela metade e a vazão mantida. Nesta situação, qual o novo valor de

O gráfico abaixo representa a aceleração da gravidade (em ) em função da distância ao centro de um asteróide esférico cujo raio é de

(a) Calcule a velocidade de escape de um corpo neste asteroide.

(b) Até que distância da superfície irá o corpo se ele deixar a superfície do asteroide com uma velocidade radial de ?

A figura abaixo representa um anel delgado de raio e massa homogênea e uma massa pontual que está situada no eixo que passa pelo centro do anel a uma distância do mesmo. Dois elementos infinitesimais de massa do anel, diametralmente opostos, são ilustrados na figura.

(a) Calcule o módulo da força resultante gravitacional infinitesimal que atua sobre a massa pontual devido à presença das massas infinitesimais .

(b) Qual é o módulo da força gravitacional resultante sofrida pela massa pontual devido, agora, à presença de todo o anel?

(c) Obtenha o módulo da força gravitacional para e para .