PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 80 da EEAR 2017
– Uma prensa hidráulica possui ramos com áreas iguais a 15\text{ cm}^2 e 60\text{ cm}^2. Se aplicarmos uma força de intensidade \text{F}_1=8\text{N} sobre o êmbolo de menor área, a força transmitida ao êmbolo de maior área será:
- A\frac{\text{F}_1}{4}
- B\frac{\text{F}_1}{2}
- C2\text{F}_1
- D4\text{F}_1
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Resolução comentada
Numa prensa hidráulica vale o princípio de Pascal: o acréscimo de pressão aplicado a um líquido em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos dele. Assim, a pressão no êmbolo menor é igual à pressão no êmbolo maior:
- Substituindo os dados: \dfrac{8}{15}=\dfrac{F_2}{60}.
- Isolando F_2: F_2=8\cdot\dfrac{60}{15}.
- Calculando a razão entre as áreas: \dfrac{60}{15}=4.
- Logo, F_2=8\cdot 4=32\ \text{N}.
Como F_1=8\ \text{N}, temos F_2=4F_1. A força é multiplicada pela mesma razão das áreas, e por isso a prensa funciona como um multiplicador de força. As unidades de área (\text{cm}^2) se cancelam na razão, então não precisam ser convertidas.
Alternativa D.
Pegadinha: A alternativa A engana quem inverte a razão entre as áreas e conclui que a força diminui, esquecendo que o êmbolo maior recebe a força maior.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Ainverte a razão das áreas, usando 15/60 em vez de 60/15.
- Bnão corresponde a nenhuma razão das áreas; a razão correta é 4, não 1/2.
- Cfator 2 não corresponde à razão 60/15=4 entre as áreas.
Assunto: Pressão hidrostática: Stevin e Pascal.
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Fonte: EEAR 2017 · CFS. Prova oficial ↗