PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 38 (2º exame) da UERJ 2013
Observe, na figura a seguir, a representação de uma prensa hidráulica, na qual as forças F_1 e F_2 atuam, respectivamente, sobre os êmbolos dos cilindros I e II.

Admita que os cilindros estejam totalmente preenchidos por um líquido.
O volume do cilindro II é igual a quatro vezes o volume do cilindro I, cuja altura é o triplo da altura do cilindro II.
A razão \dfrac{F_2}{F_1} entre as intensidades das forças, quando o sistema está em equilíbrio, corresponde a:
- A12
- B6
- C3
- D2
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Resolução comentada
Numa prensa hidráulica, a pressão aplicada ao líquido se transmite igualmente a todos os pontos (princípio de Pascal). No equilíbrio, as pressões sobre os dois êmbolos são iguais:
Precisamos, então, da razão entre as áreas dos êmbolos. Cada cilindro tem volume V = A\cdot\text{altura}.
- Cilindro I: V_1 = A_1\cdot 3h.
- Cilindro II: V_2 = A_2\cdot h.
- O enunciado diz que V_2 = 4V_1, ou seja, A_2 h = 4\cdot A_1\cdot 3h.
- Cancelando h: A_2 = 12A_1, logo \dfrac{A_2}{A_1}=12.
Assim:
Como os êmbolos estão praticamente no mesmo nível, a diferença de pressão devida à altura da coluna de líquido é desprezada no cálculo da razão, e só a razão das áreas importa.
Alternativa A.
Pegadinha: A alternativa C engana quem usa apenas a razão das alturas (3) em vez de passar dos volumes para as áreas (4 × 3 = 12).
Por que as outras alternativas estão erradas
- BNão corresponde a nenhuma relação correta entre as áreas; a razão das áreas é 12, não 6.
- CUsa só a razão entre as alturas (3), ignorando a razão entre os volumes.
- DNão decorre de nenhuma combinação correta de volumes e alturas; a razão correta é 12.
Assunto: Pressão hidrostática: Stevin e Pascal.
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Fonte: UERJ 2013 · 2º Exame de Qualificação. Prova oficial ↗