Princípio de Pascal

 

Princípio de Pascal

 

Os fenômenos​​ acima são explicados pelo princípio de Pascal,​​ físico e matemático francês (1623 – 1663),​​ de​​ enunciado:

“O​​ acréscimo de pressão​​ exercido​​ num ponto​​ de um líquido​​ ideal​​ em​​ equilíbrio​​ é​​ transmitido​​ integralmente​​ (ou seja, sem redução) a​​ todos os pontos desse líquido​​ e também​​ às paredes do recipiente onde está contido”

 

Exemplos práticos de sistemas multiplicadores de forças baseados no

Princípio de Pascal

  

O que você deve saber,​​ informações e dicas

 

 ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​​​ 

Relação entre as​​ alturas dos êmbolos​​ em seus​​ deslocamentos

 Observe na expressão F1.h1 = F2.h2 que o trabalho realizado nos deslocamentos de cada êmbolo é o mesmo já que W1 = F1.d1 = F1.h1 e W2 = F2.d2 = F2.h2.

Assim, num elevador hidráulico não existe perda nem ganho de energia mecânica.

 

 

Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre

Princípio de Pascal – Prensa hidráulica

 

01​​ -(CPS​​ -​​ SP) 

No início do século XX, a​​ indústria e o comércio​​ da cidade de São Paulo possibilitaram uma​​ qualidade de vida melhor​​ para seus habitantes. Um dos​​ hábitos saudáveis,​​ ligados à​​ higienização bucal,​​ foi a utilização de​​ tubos de pasta dental​​ e as respectivas escovas de dente.

Considerando​​ um tubo​​ contendo​​ pasta dental​​ de​​ densidade homogênea, uma pessoa resolve​​ apertá-lo.​​ A​​ pressão​​ exercida sobre a​​ pasta,​​ dentro do tubo,​​ será:

a) maior​​ no​​ fundo do tubo,​​ se apertar no​​ fundo.     ​​ 

b) menor​​ no​​ fundo do tubo,​​ se apertar​​ perto do bico de saída.

c) maior​​ no​​ meio do tubo,​​ se apertar​​ no meio.       ​​ 

d) menor​​ no​​ fundo do tubo,​​ se apertar​​ no meio.

e) igual​​ em​​ todos os pontos,​​ qualquer que seja​​ o local apertado.

Resolução:

Princípio enunciado por​​ Pascal,​​ físico e matemático francês (1623 – 1663), conhecido​​ como princípio de Pascal:

“O​​ acréscimo de pressão​​ exercido​​ num ponto​​ de um líquido ideal em​​ equilíbrio​​ é​​ transmitido​​ integralmente a todos os pontos​​ desse líquido e​​ também às paredes do recipiente onde está contido” 

​​ R- E

 

02​​ -(CFT​​ -​​ MG) 

​​ 

O​​ sistema de freio hidráulico​​ de um​​ veículo​​ está baseado no​​ princípio

a)​​ de Pascal.                     

b)​​ de Arquimedes.                       

c)​​ da ação e reação.                      

d)​​ da inércia.

Resolução:

Veja o​​ esquema​​ de um​​ freio hidráulico​​ na​​ figura​​ abaixo;

R- A

 

03​​ -(UFSM​​ -​​ RS) 

​​ 

Um​​ braço mecânico​​ de um​​ trator​​ usado para fazer valetas tem um​​ sistema hidráulico​​ que se compõe, basicamente, de​​ dois cilindros conectados​​ por uma​​ mangueira​​ resistente a​​ altas pressões,​​ todos​​ preenchidos com óleo.

 Se,​​ no equilíbrio,​​ P​​ é a​​ pressão num cilindro,​​ a​​ pressão​​ no​​ outro,​​ que tem​​ área​​ 10 vezes maior, é

Resolução:

 

A​​ pressão​​ é a​​ mesma​​ em​​ todos​​ os​​ pontos​​ da mesma horizontal,​​ inclusive em​​ cada cilindro​​ (Princípio de Pascal).

R- C

 

04​​ -(UFMG - MG) 

Um​​ sistema hidráulico​​ tem​​ três êmbolos móveis L, M e N​​ com área​​ A, 2A e 3A,​​ como mostra a​​ figura.

Quantidades​​ diferentes de blocos​​ são colocadas sobre​​ cada êmbolo. ​​ Todos​​ os blocos têm o mesmo​​ peso.​​ Para que, em​​ equilíbrio,​​ os​​ êmbolos​​ continuem na​​ mesma altura,​​ o​​ número de blocos​​ colocados​​ sobre os​​ êmbolos L, M e N​​ podem ser,​​ respectivamente:

a)​​ 1, 2 e 3                      

b)​​ 1,4 e 9                        

c)​​ 3,2 e 1                        

d)​​ 9,4 e 1                     

e)​​ 8,2 e 1

Resolução:

R- A 

 

05​​ -(UNIDERP​​ -​​ MS)

A​​ figura​​ mostra o funcionamento de uma​​ prensa hidráulica​​ para​​ comprimir um fardo.

Resolução:

Princípio de Pascal: “O​​ acréscimo de pressão​​ exercido​​ num ponto​​ de um​​ líquido ideal em equilíbrio​​ é​​ transmitido​​ integralmente​​ a​​ todos os pontos desse líquido​​ e também​​ às paredes dos​​ recipientes​​ onde estão​​ contidos” 

​​ 

R- E

 

06​​ -(CFT​​ -​​ SP) 

A​​ figura​​ a seguir mostra, de​​ maneira esquemática,​​ como funciona o​​ freio​​ de um​​ automóvel.​​ 

Ao​​ pressionar​​ o​​ pedal 1​​ empurramos o​​ óleo​​ que se encontra no​​ cilindro 2,​​ que passa para o​​ cilindro 3​​ onde​​ aciona​​ o​​ freio 4,​​ agindo sobre a​​ roda 5.

Determine se o​​ freio é​​ uma​​ máquina​​ que​​ amplia​​ deslocamento ou força.​​ Justifique.

Resolução:

Força.​​ A​​ força​​ que age​​ na roda​​ é​​ muito maior​​ do que aquela​​ aplicada no pedal​​ (Princípio de Pascal), devido à​​ diferença de área​​ entre os​​ êmbolos​​ e​​ também devido ao​​ sistema de alavancas​​ do​​ pedal do freio.

 

07​​ -(UFJF​​ -​​ MG)

Um grupo de​​ alunos​​ resolveu montar um​​ guindaste hidráulico​​ para uma feira de ciências​​ (veja figura).

a)​​ 600 g

b)​​ 800 g

c)​​ 1 000 g

d)​​ 1 200g

e)​​ 200 g

Resolução:​​ 

R- B

 

08​​ -(FUVEST​​ -​​ SP)  ​​​​ 

Considere o​​ arranjo da figura, onde um​​ líquido​​ está​​ confinado​​ na região delimitada pelos​​ êmbolos A e B,​​ de​​ áreas a​​ =​​ 80​​  e b​​ =​​ 20​​ ,​​ respectivamente.

O​​ sistema​​ está em​​ equilíbrio.​​ Despreze os​​ pesos​​ dos​​ êmbolos​​ e os​​ atritos.​​ 

a)​​ 4 kg

b)​​ 16 kg

c)​​ 1 kg

d)​​ 8 kg

e)​​ e kg

Resolução:

 Como as​​ unidades​​ são​​ as mesmas​​ e estão, na​​ equação,​​ em cada lado da igualdade,​​ não é preciso​​ transformá-las em​​ .

R- C

 

09​​ -(UERJ​​ -​​ RJ) 

Um​​ adestrador​​ quer saber o​​ peso​​ de um​​ elefante.

Utilizando uma​​ prensa hidráulica,​​ consegue​​ equilibrar​​ o​​ elefante​​ sobre um​​ pistão​​ de​​ 2​​ 000​​ ​​ de​​ área,​​ exercendo uma​​ força vertical F​​ equivalente a​​ 200​​ N,​​ de​​ cima para baixo,​​ sobre o​​ outro pistão da prensa, cuja​​ área​​ é igual a​​ 25​​ .​​ Calcule o​​ peso​​ do​​ elefante.

Resolução:

Enunciado e equação do Princípio de Pascal

No caso do exercício:

 

10​​ -(UFRN - RN)

Do ponto de vista da Física, o sistema de freios​​ dos carros atuais é formado por uma alavanca e por uma prensa hidráulica.

Enquanto a alavanca​​ tem a capacidade de​​ ampliação​​ da​​ força​​ aplicada por um fator​​ igual à​​ razão direta de seus braços, a prensa hidráulica​​ amplia a​​ força da alavanca​​ na​​ razão direta de suas áreas. Finalmente, a força resultante​​ aciona os freios,​​ conforme mostrado na​​ figura,​​ fazendo o​​ veículo​​ parar.

Considere que a alavanca​​ tem​​ braço maior, L,​​ igual a​​ 40​​ cm​​ e​​ braço menor, l,​​ igual a​​ 10​​ cm, e​​ a

prensa hidráulica​​ apresenta êmbolos com​​ área maior, A, oito vezes maior​​ que a​​ área menor, a. 

Levando em consideração as​​ características descritas acima, tal sistema de freios​​ é capaz de fazer a força exercida no pedal​​ dos freios, pelo motorista, aumentar

a)​​ 32 vezes

b)​​ 12 vezes

c)​​ 24 vezes

d)​​ 16 vezes

Resolução:

Seja​​ F​​ a​​ força​​ aplicada pelo motorista no​​ pedal ​​   pelo enunciado a​​ alavanca​​ tem a​​ capacidade

R- A

 

11​​ -(MACKENZIE​​ -​​ SP) 

O​​ diagrama da figura​​ mostra o​​ princípio​​ do​​ sistema hidráulico​​ do​​ freio​​ de um​​ automóvel.

 

a)​​ 100 N

b)​​ 200 N

c)​​ 300 N

d)​​ 400 N

e)​​ 500 N

Resolução:

aplicada a​​ força F​​ =​​ 50​​ N,​​ utilizando o​​ momento de cada força em relação ao polo​​ (figura) e estabelecendo o​​ sentido horário​​ de rotação​​ como positivo.​​  

R- E ​​ ​​​​ 

 

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