PUC-RS 2012 — questão 4 de Física
Enunciado em texto
No duplo cilindro mostrado no desenho a seguir, o diâmetro do pistão maior é 9,00cm, sendo o triplo do diâmetro do pistão menor .
[Figura: um cilindro largo, à esquerda, ligado a um cilindro estreito, à direita, ambos cheios de líquido. A força empurra o pistão largo para a direita; a força = 100N empurra o pistão estreito para a esquerda.]
Assim sendo, a intensidade da força que é preciso aplicar no pistão maior para equilibrar a força é:
(A) 11,1N
(B) 33,3N
(C) 100N
(D) 300N
(E) 900N
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2012 (Verão) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: a força no pistão grande que equilibra 100 N no pistão pequeno.
Passo 1 — Pascal. O líquido transmite a pressão igualmente: a pressão nos dois pistões é a mesma.
Passo 2 — a razão das áreas. A área do círculo é proporcional ao quadrado do diâmetro. Diâmetro 3 vezes maior → área 9 vezes maior:
Passo 3 — a força:
Faz sentido: o pistão grande precisa de mais força para fazer a mesma pressão.
⚠️ As armadilhas: usar a razão dos diâmetros em vez das áreas dá 300 N (alternativa D); inverter a proporção dá 11,1 N (alternativa A) ou 33,3 N (alternativa B).
A ideia em uma frase: na prensa, a força é proporcional à área do pistão, e a área vai com o quadrado do diâmetro.
Resposta: alternativa E (900 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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.