Mecânica
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“Se eu vi mais longe, foi por estar sobre ombros de gigantes.”
Isaac Newton
Hidrostática
LISTA 41 – PRINCÍPIO DE PASCAL
01. (UFSM-RS)
Um
certo medicamento, tratado como fluido ideal, precisa ser injetado em um
paciente, empregando-se, para tanto, uma seringa.
Considere que a área do êmbolo seja 400 vezes maior que a área da abertura da agulha e despreze qualquer forma de atrito. Um acréscimo de pressão igual a Δp sobre o êmbolo corresponde a qual acréscimo na pressão do medicamento na abertura da agulha?
a) Δp
b) 200 · Δp
c) Δp/200
d) 400 · Δp
e) Δp/400
02. Um adestrador quer saber o peso de um elefante. Utilizando uma prensa hidráulica, consegue equilibrar o elefante sobre um pistão de 2000 cm2 de área, exercendo uma força vertical F equivalente a 200 N, de cima para baixo, sobre o outro pistão da prensa, cuja área é igual a 25 cm2. Nessas condições, qual a massa, em kg, do elefante?
a) 500
b) 800
c) 1000
d) 1600
e) 2000
03. (UNESP) Utilizando-se a balança hidráulica da figura, composta por um tubo preenchido por um fluido e lacrado por dois êmbolos de áreas diferentes, pode-se determinar a massa de um homem de 70 kg, ao colocá-lo sobre a plataforma S2 de 1 m2 e colocando-se um pequeno objeto sobre a plataforma S1 de 10 cm2.
Determine o valor da massa do objeto colocado em S1, a fim de manter o sistema em equilíbrio estático.
04. (ITA) Considere a prensa hidráulica da figura.
O êmbolo circular B tem raio 5 vezes maior do que o êmbolo circular A. Considerando desprezíveis os pesos dos êmbolos, verifique qual é a opção falsa.
a) A prensa hidráulica é uma aplicação da Lei de Pascal que afirma que: “os líquidos transmitem integralmente os acréscimos de pressão que recebem”.
b) A força F aplicada no êmbolo menor, para manter a carga equilibrada, tem intensidade igual a 80 N.
c) A vantagem mecânica da prensa hidráulica em questão é de 25.
d) Se o êmbolo A sofrer um deslocamento de 25 cm, o êmbolo B se deslocará 1,0 cm.
e) A prensa hidráulica é um dispositivo para multiplicar trabalho.
(UNICAMP) Texto para as questões 5 e 6.
A figura abaixo mostra, de forma simplificada, o sistema de freios a disco de um automóvel. Ao se pressionar o pedal do freio, este empurra o êmbolo de um primeiro pistão que, por sua vez, através 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.
05. 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.
06. Qual o trabalho executado pela força de atrito entre o pneu e o solo para parar um carro de massa m = 1.000 kg, inicialmente a v = 72 km/h, sabendo que os pneus travam no instante da frenagem, deixando de girar, e o carro desliza durante todo o tempo de frenagem?
a) 3,6 x 104 J.
b) 2,0 x 105 J.
c) 4,0 x 105 J.
d) 2,6 x 106 J.
07. (ENEM) Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldades de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10m/s2, deseja-se elevar uma pessoa de 65 kg em uma cadeira de rodas de 15 kg sobre a plataforma de 20 kg. Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante?
a) 20N
b) 100N
c) 200N
d) 1000N
e) 5000N
08. (PUC) No duplo cilindro mostrado no desenho a seguir, o diâmetro do pistão maior D1 é 9,00 cm, sendo o triplo do diâmetro do pistão menor D2.
Assim sendo, a intensidade da força F1 que é preciso aplicar no pistão maior para equilibrar a força F2 é:
a) 11,1N
b) 33,3N
c) 100 N
d) 300 N
e) 900 N
09. (MACKENZIE) O diagrama a seguir mostra o princípio do sistema hidráulico do freio de um automóvel. Quando uma força de intensidade 50 N é exercida no pedal, a força aplicada pelo êmbolo de área 80 mm2 tem intensidade igual a:
a) 100 N
b) 250 N
c) 350 N
d) 400 N
e) 500 N
10. Na figura a seguir, a pressão no ponto 1 vale 3,0 atm e no ponto 2 é de 4,5 atm. Se, por meio do pistão, a pressão no ponto 1 for aumentada para 8,0 atm, o novo valor da pressão no ponto 2 será:
a) 8,5 atm
b) 9,5 atm
c) 11,0 atm
d) 11,5 atm
e) 13,0 atm
Respostas
1- A
2- D
3– 70 g
4- E
5- A
6- B
7- C
8- E
9- E
10- B