FACISB 2022 — questão 64 de Física
Enunciado em texto
O sistema do freio hidráulico de uma motocicleta, esquematizado na figura, funciona de acordo com o princípio de Pascal. Quando o motociclista aciona o manete, ocorre transmissão de movimento para o pistão superior, o qual pressiona o fluido para baixo. O fluido, por sua vez, move o pistão inferior, que pressiona a pastilha contra o disco, freando a motocicleta.
[Esquema: no guidão, o manete empurra o pistão superior dentro do cilindro mestre, abaixo do reservatório de óleo; um tubo flexível cheio de fluido (amarelo) desce até a pinça do freio, onde o pistão inferior empurra a pastilha contra o disco.]
(www.fullpro.parts. Adaptado.)
Considerando que o fluido no sistema de freio seja incompressível e supondo que o diâmetro do pistão inferior seja o dobro do diâmetro do pistão superior, quando uma força de intensidade 4,0 N é aplicada no êmbolo do pistão superior, perpendicularmente à sua superfície, a intensidade da força que o êmbolo do pistão inferior aplica na pastilha é
(A) 16,0 N.
(B) 12,0 N.
(C) 2,0 N.
(D) 8,0 N.
(E) 1,0 N.
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2022 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a força no pistão inferior, que tem o dobro do diâmetro do superior.
Passo 1 — Pascal. O acréscimo de pressão aplicado no fluido se transmite igual para todos os pontos. A pressão nos dois êmbolos é a mesma:
Passo 2 — razão das áreas. A área de um círculo é proporcional ao quadrado do diâmetro. Diâmetro dobrado, área quatro vezes maior:
Passo 3 — a força.
⚠️ A armadilha: multiplicar pela razão dos diâmetros (2) em vez da razão das áreas (4) e marcar 8,0 N, a alternativa D.
A ideia em uma frase: na prensa hidráulica as forças estão na razão das áreas, e a área cresce com o quadrado do diâmetro.
Resposta: alternativa A (16,0 N).
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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