PUC-Rio 2022 (Grupos 1 e 3) — questão 12 de Física

Enunciado em texto
A figura mostra um macaco hidráulico, contendo óleo, e constituído de dois êmbolos de áreas e . Sobre o êmbolo de área , é colocado, em repouso, um bloco de massa kg.
[Figura: tubo em U com óleo; à esquerda, um ramo estreito com o êmbolo , sobre o qual há uma seta para baixo (a força aplicada); à direita, um ramo largo com o êmbolo , sobre o qual está um bloco de 600 kg. Os dois êmbolos estão no mesmo nível.]
Determine o valor, em newtons, da força aplicada no êmbolo de área para que essa estrutura permaneça em equilíbrio.
Considere
(A) 6,0
(B) 10
(C) 12
(D) 5,0
(Enunciado e figura: Vestibular PUC-Rio 2022, Grupos 1 e 3 — PUC-Rio.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio).
Resolução comentada
O que a questão pede: a força no êmbolo pequeno que equilibra o bloco de 600 kg.
Passo 1 — Pascal. Com os êmbolos no mesmo nível, a pressão do óleo sob eles é a mesma:
Passo 2 — a conta. A força no êmbolo grande é o peso do bloco, N. As áreas estão na mesma unidade, então só a razão importa:
⚠️ A armadilha: inverter a razão das áreas e multiplicar o peso por 1000, o que dá uma força enorme ( N) em vez de uma pequena. O êmbolo pequeno é justamente o que multiplica a força.
A ideia em uma frase: no mesmo nível, a pressão é a mesma nos dois êmbolos, e a força fica proporcional à área.
Resposta: alternativa A (6,0 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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