EEAR 2020 (CFS 1) — questão 75 de Física
Enunciado em texto
Um sistema de freio é composto de uma tubulação na horizontal preenchida com um fluido homogêneo e incompressível. Nesse sistema, em uma das extremidades está um êmbolo com seção transversal de diâmetro D1 e, na outra extremidade, outro êmbolo com seção transversal de diâmetro D2. Uma força de módulo F1 aplicada pelo motorista sobre a seção de diâmetro D1, resulta em outra força, maior e de módulo F2 aplicada sobre a seção de diâmetro D2. O sistema de freio não possui vazamentos e funciona a uma temperatura em que não há formação de bolhas no fluido. Logo, considerando o instante inicial em que F1 é aplicada e o fluido ainda em repouso, para que o sistema de freio funcione como descrito pode-se afirmar corretamente que
a) D1 deve ser menor do que D2.
b) D2 deve ser menor do que D1.
c) os dois êmbolos devem ter o mesmo diâmetro.
d) o acréscimo de pressão sobre cada êmbolo é diferente.
(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 1/2020 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: a relação entre os diâmetros para que a força saia maior do que entrou.
Passo 1 — Pascal: num fluido incompressível em repouso, o acréscimo de pressão feito num ponto chega igual a todos os pontos. Então o acréscimo de pressão é o mesmo nos dois êmbolos:
Passo 2 — áreas e diâmetros: a área do êmbolo é . Para , é preciso , ou seja, .
Por que não as outras: (B) daria força menor no freio; (C) daria ; (D) contraria o princípio de Pascal: o acréscimo de pressão é o mesmo nos dois êmbolos.
⚠️ A armadilha: achar que, para “apertar mais”, o êmbolo de saída tem de ser menor (alternativa B). É o contrário: com a mesma pressão, força maior exige área maior.
A ideia em uma frase: a pressão é a mesma nos dois êmbolos, então a força maior sai no êmbolo de área (e diâmetro) maior.
Resposta: alternativa A (D1 menor que D2).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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