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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 93 (CFS 2) da EEAR 2016

CFS 2 · Física: Densidade e pressão

– No interior de um pneu de bicicleta a pressão é de aproximadamente 2{,}5 \times 10^5\text{ N/m}^2. Para encher o pneu até tal pressão é utilizada uma bomba cujo êmbolo possui um diâmetro de 6 cm. Qual o valor da força mínima, em N, que deve ser aplicada sobre a manivela da bomba para encher o pneu da bicicleta? (Considere \pi = 3).

Ilustração de uma bomba de ar manual para bicicleta com indicação de uma seta para baixo onde se lê "Força aplicada" sobre a manivela, e na base do cilindro uma cota indicando o diâmetro de "6cm".

  1. A
    475
  2. B
    575
  3. C
    675
  4. D
    775
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Pressão é a força aplicada por unidade de área: P = \dfrac{F}{A}. Para a bomba encher o pneu, a força sobre o êmbolo precisa, no mínimo, produzir a pressão do pneu. Logo F = P \cdot A.

  1. Raio do êmbolo: o diâmetro é 6 cm, então r = 3\ \text{cm} = 0{,}03\ \text{m}.

  2. Área do êmbolo (círculo), com \pi = 3:

    A = \pi r^2 = 3 \cdot (0{,}03)^2 = 3 \cdot 9\times10^{-4} = 2{,}7\times10^{-3}\ \text{m}^2

  3. Força mínima:

    F = P \cdot A = 2{,}5\times10^{5} \cdot 2{,}7\times10^{-3} = 6{,}75\times10^{2}\ \text{N} = 675\ \text{N}

O cuidado está em converter cm para m antes de calcular a área, e em usar o raio, não o diâmetro.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor que não resulta de P\cdot A com o raio correto; não corresponde a nenhuma conta coerente.
  • BValor sem relação com P\cdot A; não corresponde a um cálculo correto.
  • DValor sem relação com P\cdot A; não corresponde a um cálculo correto.

Assunto: Densidade e pressão.

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Ver como caiu na prova Questão 93 no caderno CFS 2 da EEAR 2016

Fonte: EEAR 2016 · CFS 2. Prova oficial ↗