PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 85 (CFS 2) da EEAR 2018
– Um operário produz placas de cimento para serem utilizadas como calçamento de jardins. Para a produção destas placas utiliza-se uma forma metálica de dimensões 20\text{ cm} \times 10\text{ cm} e altura desprezível. Uma prensa hidráulica aplica sobre essa área uma pressão de 40\text{ kPa} visando compactar uma massa constituída de cimento, areia e água. A empresa resolveu reduzir as dimensões para 20\text{ cm} \times 5\text{ cm}, mas mantendo a mesma força aplicada, logo o novo valor da pressão utilizada na produção das placas é de ______ \text{kPa}.
- A20
- B40
- C80
- D160
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Resolução comentada
Pressão é a razão entre a força aplicada e a área em que ela atua: p = \frac{F}{A}. Se a força é mantida e a área diminui, a pressão aumenta na mesma proporção.
-
Área inicial da forma: A_1 = 20\ \text{cm} \times 10\ \text{cm} = 200\ \text{cm}^2 = 200 \times 10^{-4}\ \text{m}^2 = 2{,}0 \times 10^{-2}\ \text{m}^2.
-
Força aplicada pela prensa:
F = p_1 \cdot A_1 = 40\,000 \times 2{,}0 \times 10^{-2} = 800\ \text{N} -
Nova área: A_2 = 20\ \text{cm} \times 5\ \text{cm} = 100\ \text{cm}^2 = 1{,}0 \times 10^{-2}\ \text{m}^2.
-
Nova pressão, com a mesma força:
p_2 = \frac{F}{A_2} = \frac{800}{1{,}0 \times 10^{-2}} = 80\,000\ \text{Pa} = 80\ \text{kPa}
Conferindo pela proporção: a área caiu à metade (200 \to 100\ \text{cm}^2), então a pressão dobra: 2 \times 40 = 80\ \text{kPa}.
Alternativa C.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AReduz a pressão à metade, como se a pressão fosse diretamente proporcional à área, quando é inversamente proporcional.
- BMantém a pressão inicial, esquecendo que a área mudou e que apenas a força foi mantida.
- DQuadruplica a pressão, como se a área tivesse caído a um quarto; ela caiu só à metade.
Assunto: Pressão hidrostática: Stevin e Pascal.
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Fonte: EEAR 2018 · CFS 2. Prova oficial ↗