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Exercícios sobre Princípio de Pascal na prensa hidráulica

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre o Princípio de Pascal aplicado à ideia de prensas hidráulicas em sistemas cotidianos, como freios, seringas etc.

Questão 1

(Uepa) Durante uma aula sobre fluidos, o professor ilustra um importante princípio físico por meio de um experimento, conforme a figura a seguir. No êmbolo da seringa maior, está apoiado um bloco de 150 g.

Ao ser pressionado, o êmbolo da seringa A desloca-se, muito lentamente, 3 cm, e o êmbolo da seringa B desloca-se 2 cm, elevando o bloco. Com relação a essa situação, são feitas as seguintes afirmações:

Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s2.

I. A força exercida pelo professor no êmbolo da seringa A é igual a 2/3 do peso do bloco.

II. O trabalho realizado pelo professor, ao empurrar o êmbolo, é igual a 0,03 J.

III. A pressão exercida pelo bloco no êmbolo da seringa B é maior que a pressão exercida pelo professor no êmbolo da seringa A.

IV. O trabalho realizado pelo professor no êmbolo da seringa A é igual a 2/3 do trabalho realizado pela força peso no bloco.

A alternativa que contém todas as afirmativas corretas é:

a) I e II

b) I e III

c) II e III

d) II e IV

e) III e IV

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Questão 2

(Unicamp)

A figura a seguir mostra, de forma simplificada, o sistema de freios a disco de um automóvel. Ao pressionar o pedal do freio, este empurra o êmbolo de um primeiro pistão, que, por sua vez, por meio do óleo do circuito hidráulico, empurra um segundo pistão. O segundo pistão pressiona uma pastilha de freio contra um disco metálico preso à roda, fazendo com que ela diminua sua velocidade angular.

Considerando o diâmetro d2 do segundo pistão duas vezes maior que o diâmetro d1 do primeiro, qual a razão entre a força aplicada ao pedal de freio pelo pé do motorista e a força aplicada à pastilha de freio?

a) 1/4.

b) 1/2.

c) 2.

d) 4.

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Questão 3

Marque a alternativa correta a respeito do Princípio de Pascal.

a) A pressão aplicada sobre um ponto qualquer de um fluido não é transmitida integralmente por todos os pontos desse fluido, mas sofre perdas ao longo do caminho por causa das forças de atrito entre as moléculas do fluido e as paredes do recipiente.

b) A pressão aplicada sobre um fluido é transmitida integralmente para todos os pontos do líquido.

c) A pressão aplicada sobre um fluido é transmitida integralmente para todos os pontos de um fluido desde que o recipiente seja feito de material liso.

d) A pressão aplicada sobre um fluido é transmitida integralmente para todos os pontos de um fluido desde que o recipiente seja feito de material com coeficiente de atrito desprezível.

e) Todas as afirmações estão incorretas.

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Questão 4

Uma prensa hidráulica possui êmbolos de áreas A e 2A. Se um objeto de 1000 N for colocado sobre o êmbolo maior, qual deverá ser a força aplicada sobre o êmbolo menor para elevar o objeto?

a) 500 N

b) 450 N

c) 300 N

d) 250 N

e) 950 N

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra A

I – Correta. Por meio do Princípio de Pascal, podemos verificar que a força aplicada pelo professor corresponde a 2/3 do peso do bloco. O volume de líquido deslocado de uma seringa para a outra é o mesmo, assim, a área a ser utilizada é a razão entre o volume de líquido deslocado e a altura referente a cada seringa.

Aplicando o Princípio de Pascal, teremos:

II – Correta. Vamos determinar o peso do bloco:

A força feita pelo professor corresponde a 2/3 de 1,5, ou seja, 1 N. O trabalho realizado para um deslocamento de 3 cm (0,03 m) será:

III – Falsa. De acordo com o Princípio de Pascal, a pressão é integralmente transmitida por todos os pontos do líquido, ou seja, as pressões são iguais.

IV – Falsa. Os trabalhos realizados pelo professor e pelo peso do bloco são iguais.

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Resposta Questão 2

Letra A

Por intermédio do Princípio de Pascal e sabendo que a relação entre os raios é igual à relação existente entre os diâmetros dos pistões, teremos:

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Resposta Questão 3

Letra B

O Princípio de Pascal afirma que a pressão exercida sobre um fluido transmite-se de forma integral por todos os pontos do líquido.

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Resposta Questão 4

Letra A

Por meio do Princípio de Pascal, teremos:

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