I) SOBRE SITUAÇÕES PRATICAS ENVOLVENDO FORÇA E PRESSÃO

1) Uma carreta de 10.800 kg encontra-se com um carregamento de alumínio parada sobre uma pista. Ela apresennta 8 pneus cada um bem calibrados com uma pressão de p = 740 libras/polegadas ao quadrado (lb/pol²). Considerando 1 lb/pol² = 6891 N/m² e 1 atm = 100000 N/m².  A soma das áreas dos peneus em contato com  a pista é A = 20 cm² (0,0020 m²). Determine a massa total da carga de aluminio.

Solução;

P = 8F (equação 1) e F = p.A (equação 2). Substituindo P= mg na equação 1, fica assim: m = 8(p.A + 100000 N/m²)/g (equação 3). Converta as unidades e substitua na equação 3) e subtraia do peso da carreta para achar o peso do alumínio.

m = 8(740 x 6891 x 0,00020 + 100000)/10.

m = 8(10198,68 +100000)/10

m = 0,8(110.198,68)

m = 88158,94 Kg

m' = 88.158,94 -10800

m' = 77.358,94 Kg (resposta)

2) Torricelli inventou o barômetro para medir a pressão atmosférica. Ele usou um tubo de vidro de 90 cm fechado em uma das extremidades, aquece-o para extrair o ar do interior e encheu-o com mercúrio cuja densidade é 13,6 g/cm³ , inverteu-o e colocou a extremidade aberta sobre um recipiente também com mercúrio. Observou que a coluna de mercúrio, no tubo,  estabilizo-se a uma altura de 76 cm quando feita no nível do mar. Não se tendo mercúrio, suponha que você repetiu a experiência de Torricelli usando água (densidade 1 g/cm³) em um tubo de tamanho adequado e no recipiente. A coluna de água neste novo tubo permanecerá em repouso na altura aproximadamente de:

a) 20 cm;

b) 40 cm

c) 76 cm;

d) 760 cm;

e) 1000 cm.

Considere g = 10 m/s².

3) Uma pessoa vai construir uma casa em uma região onde costuma haver ventos de até 108 Km/h. A inclinação planejada para o telhado é de 30º. Dois vendedores ofereceram a esta pessoa dois tipos de telhas feitas do mesmo material de dencidade 3600 Kg/m³, sendo que o vendedor A disponibilizou um modelo com espessura de 1,5 cm ao custo de 40 centavos de real cada. A pessoa B ofereceu outro modelo de telha com espessura de 2 cm a 50 centavos cada uma. A densidade do ar é 1,3 Kg/m³. Determine:

a) o tipo de telha que se deve comprar para ter a melhor relação custo-eficiência, sem correr risco do vento arrancar as telhas;

b) se poderia utilizar os dois modelos ou nenhum deles, caso a inclinação do telhado fosse de 60º.

4) Na questão anterior se a velocidade dos ventos aumentasse para 144 Km/h, uma medida que poderia ser adotada para que a telha utilizada anteriormente servisse para esta nova situação seria:

a) fechar todas as janelas e portas da casa para que o vento não passasse por dentro da casa;

b) abrir algumas janelas e portas da casa para permitir que o vento passe por dentro da casa;

c) sair todas as pessoas da casa para que a densidade das salas diminua;

d) aumentar o número de pessoas dentro da casa para a densidade dela aumentar.