Questões sobre Estática e Hidrostática

A pressão atmosférica surge devido às forças envolvidas nas colisões das moléculas do ar, que se movem de maneira caótica para todas as direções, sobre as superfícies dos objetos nele imersos. Muitos são os exemplos do cotidiano em que a pressão atmosférica se faz presente e influencia nos fenômenos, por exemplo, no ponto de ebulição dos líquidos, no funcionamento das ventosas e até quando uma pessoa toma um suco usando um canudinho.
Sobre as situações apresentadas, assinale a alternativa correta.

    Uma membrana oscila com frequência ƒ em um movimento harmônico simples em torno de uma posição de equilíbrio, gerando uma onda sonora progressiva que se propaga num tubo cilíndrico muito longo preenchido por ar nas condições atmosféricas, cuja densidade é dada por p_ar, conforme mostrado na figura precedente. Definir o comprimento de onda ?, pois aparece na resposta.

Considere que I a direção do eixo de simetria do cilindro e de propagação da onda é denotado pôr x.  II a posição de equilíbrio da membrana é x =0. III no tempo t = 0, a membrana tem sua máxima amplitude com x = -A.

Nesse caso, a variação da pressão p(x, t), associada à propagação do som no tubo, será dada em função do tempo t e da posição x por

A figura anterior mostra um êmbolo preso que mantém um gás ideal confinado em um pequeno volume V₀ de um recipiente cilíndrico muito longo e com paredes adiabáticas. A parte do cilindro não ocupada pelo gás é um vácuo. O gás confinado está em equilíbrio termodinâmico com uma pressão P₀ e tem coeficiente adiabático dado por y. Em certo instante, o êmbolo (de área A) é liberado e pode deslocar-se livremente sem atrito ao longo do cilindro, então, o gás se expande, empurrando o êmbolo. Essa expansão é dada por um processo quase-estático adiabático. Nessa situação, quando o gás tiver expandido até um certo volume V > V₀, com menor que o volume total do cilindro, teremos que a força resultante sobre o êmbolo será dada por