Questão 264

(ITA-2014)Uma esfera de massa m tampa um buraco circular de raio r no fundo de um recipiente cheio de água de massa específica ρ. Baixando-se lentamente o nível da água, num dado momento a esfera se desprende do fundo do recipiente. Assinale a alternativa que expressa a altura h do nível de água para que isto aconteça, sabendo que o topo da esfera, a uma altura a do fundo do recipiente, permanece sempre coberto de água.

A

m/(ρπa2)

B

m/(ρπr2)

C

a(3r2 + a2)/(6r2)

D

a/2 – m/(ρπr2)

E

a(3r2 + a2)/(6r2) – m/(ρπr2)

Gabarito:

a(3r2 + a2)/(6r2) – m/(ρπr2)



Resolução:

Se a base da calota fosse banhada pelo líquido, o empuxo seria dado por:

V_{i}=V_{calota}=frac{pi.a}{6}.(3r^{2}+a^{2})

E=
ho.V_{i}.g=frac{
ho.pi.a}{6}.(3r^{2}+a^{2})g

Como a base da calota não está banhada no líquido, devemos descontar a força que o líquido aplica nessa região:

F_{l}=
ho.g.h.pi.r^{2}

Assim, a força F, efetivamente aplicada pelo líquido, será:

F=E-F_{l}=frac{
ho.pi.a}{6}.(3r^{2}+a^{2}).g-
ho.g.h.pi.r^{2}

F=
ho.pi.g.(frac{a(3r^{2}+a^{2})}{6}-h.r^{2})

Esta força deverá equilibrar o peso da calota:

F=P


ho.pi.g(frac{a.(3r^{2}+a^{2})}{6}-h.r^{2})=m.g

h.r^{2}=frac{a(3r^{2}+a^{2})}{6}-frac{m}{
ho.pi}Rightarrow h=frac{a(3r^{2}+a^{2})}{6.r^{2}}-frac{m}{
ho.pi.r^{2}}



Questão 1

(ITA - 2014 - 1ª FASE) Das  afirmações: 

I. Se x, y  , com y ≠ – x, então x + y ;

II. Se x ∈  e y ∈   , então xy   ;

III. Sejam a, b, c, com a < b < c. Se f : [a, c] → [a, b] é sobrejetora, então f não é injetora,

é (são) verdadeira(s):

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Questão 2

Considere as funções f, g : , f(x) = ax + m, g(x) = bx + n, em que a, b, m e n, são constantes reais. Se A e B são as imagens de f e de g, respectivamente, então, das afirmações abaixo:

I. Se A = B, então a = b e m = n;

II. Se A = , então a = 1;

III. Se a, b, m, n, com a = b e m = – n, então A = B,

é (são) verdadeira(s)

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Questão 3

A soma   é igual a

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Questão 4

Se z ∈ , é igual a

 

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