PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 82 (CFS 1) da EEAR 2018
– O comando hidráulico de um avião possui em uma de suas extremidades um pistão de 2\text{ cm} de diâmetro e na outra extremidade um pistão de 20\text{ cm} de diâmetro. Se a força exercida por um piloto atingiu 50\text{ N}, na extremidade de menor área, qual foi a força, em newtons, transmitida na extremidade de maior diâmetro?
- A50
- B500
- C5000
- D50000
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Resolução comentada
Esse sistema funciona pelo princípio de Pascal: a pressão aplicada a um fluido em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos dele. Assim, a pressão no pistão menor é igual à pressão no pistão maior:
Como os pistões são circulares, a área é A=\pi d^2/4. Na razão entre as áreas, \pi/4 se cancela, e sobra a razão entre os quadrados dos diâmetros.
- Razão entre os diâmetros: \dfrac{d_2}{d_1}=\dfrac{20}{2}=10.
- Razão entre as áreas: \dfrac{A_2}{A_1}=10^2=100.
- Força no pistão maior: F_2=F_1\cdot\dfrac{A_2}{A_1}=50\cdot 100=5000\ \text{N}.
A força é multiplicada por 100, e não por 10, porque a área depende do quadrado do diâmetro. O pistão maior tem área 100 vezes maior e, por isso, recebe uma força 100 vezes maior.
Alternativa C.
Pegadinha: A alternativa B engana quem multiplica a força pela razão dos diâmetros (10) e esquece de elevar ao quadrado para obter a razão das áreas.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Aconsidera que a força se mantém, sem usar a relação entre as áreas dos pistões.
- Busa a razão entre os diâmetros (10) em vez da razão entre as áreas (100).
- Dmultiplica por 1000, valor que não corresponde à razão de áreas (100).
Assunto: Pressão hidrostática: Stevin e Pascal.
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Fonte: EEAR 2018 · CFS 1. Prova oficial ↗