PUC-SP 2011 — questão 17 de Física
Enunciado em texto
A imagem representa um experimento de prensa hidráulica. Sabe-se que o área do êmbolo 2 (A₂) é 16 vezes maior que a área do êmbolo1 (A₁). Quando o êmbolo 1 sofre um deslocamento vertical para baixo h₁, o êmbolo 2 sofre um deslocamento vertical para cima H₂. Podemos, então, afirmar que a razão H₂/h₁ vale
[Foto: duas seringas presas a um painel, ligadas por uma mangueira com líquido. A seringa da direita, mais fina (área ), recebe a força para baixo; a da esquerda, mais larga (área ), tem o êmbolo empurrado para cima pela força . Legenda: “Imagem fora de escala”.]
(A) 16
(B)
(C)
(D) 4
(E) 1
(Enunciado e figura: Vestibular PUC-SP 2011 — PUC-SP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).
Resolução comentada
O que a questão pede: quanto o êmbolo grande sobe em comparação com o quanto o pequeno desce.
Passo 1 — o volume se conserva. O líquido é praticamente incompressível. O volume que sai da seringa fina entra na seringa larga:
Passo 2 — a razão:
O êmbolo largo sobe 16 vezes menos do que o fino desce.
Conferindo pela energia: a prensa multiplica a força por 16 (, pelo princípio de Pascal). Como o trabalho de entrada e o de saída são iguais (), o deslocamento tem de ser dividido por 16. Ganha-se em força, perde-se em deslocamento.
⚠️ A armadilha: confundir com a razão das forças, que é 16 (alternativa A). A força aumenta na proporção das áreas; o deslocamento diminui na mesma proporção.
A ideia em uma frase: na prensa hidráulica, o volume deslocado é o mesmo nos dois lados: força multiplicada, deslocamento dividido pelo mesmo fator.
Resposta: alternativa B (1/16).
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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