Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre Princípio de Pascal – Prensa hidráulica
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.
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.
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
04-(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.
05-(UNIDERP-MS) A figura mostra o funcionamento de uma prensa hidráulica para comprimir um fardo.
A relação entre as intensidades das forças F2 e F1 equivale a:
06-(UFF-RJ) Uma prensa hidráulica, sendo utilizada como elevador de uma carro de peso P, encontra-se em equilíbrio, conforme a figura.
As secções retas dos pistões são indicadas por S1 e S2, tendo-se S2=4S1.
A força exercida sobre o fluido tem intensidade F1 e a força exercida pelo fluido tem intensidade F2. A situação descrita obedece:
a) ao Princípio de Arquimedes e, pelas leis de Newton, conclui-se que F1=F2=P;
b) ao Princípio de Pascal e, pelas leis de ação e reação e de conservação da emergia mecânica, conclui-se que F2=4F1=P;
c) ao Princípio de Pascal e, pela lei da conservação da energia, conclui-se que F2=4F1 ≠ P;
d) apenas às leis de Newton e F1=F2=P;
e) apenas à lei de conservação de energia
07-(CEFET-RS) A figura representa um elevador hidráulico de um posto de lavagem de automóveis.
Ele é acionado através de um cilindro de área 3.10-5m2. O automóvel a ser elevado tem massa 3.103kg e está sobre o êmbolo de área 6.10-3m2. Considere aceleração da gravidade como sendo g= 10 m/s2.
a) Qual deve ser a pressão exercida pelo cilindro (acima da atmosférica) para equilibrar o automóvel (iminência de iniciar a subida)?
b) Qual será o deslocamento do cilindro para elevar o automóvel de 20cm?
08-(FGV-SP) O macaco hidráulico consta de dois êmbolos: um estreito, que comprime o óleo, e outro largo, que suspende a carga. Um sistema de válvulas permite que uma nova quantidade de óleo entre no mecanismo sem que haja retorno do óleo já comprimido. Para multiplicar a força empregada, uma alavanca é conectada ao corpo do macaco.
Tendo perdido a alavanca do macaco, um caminhoneiro de massa 80 kg, usando seu peso para pressionar o êmbolo pequeno com o pé, considerando que o sistema de válvulas não interfira significativamente sobre a pressurização do óleo, poderá suspender uma carga máxima, em kg, de
Dados: diâmetro do êmbolo menor = 1,0 cm; diâmetro do êmbolo maior = 6,0 cm; aceleração da gravidade = 10 m/s2
09-(UFJF-MG) Um grupo de alunos resolveu montar um guindaste hidráulico para uma feira de ciências (veja figura).
Para isso resolveram utilizar duas seringas. Uma seringa tem diâmetro D1=2cm e a outra D2=1cm. Sabendo que o módulo da força máxima que o motor permite produzir é de 2N, qual o valor máximo da massa M que o guindaste poderá erguer? (g=10m/s2).
10-(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
11-(UFPE-PE) Uma força vertical de intensidade F, atuando sobre o êmbolo menor de uma prensa hidráulica, mantém elevado um peso P = 400 N, como mostra a figura.
Sabendo que a área do êmbolo maior é 8 vezes a área menor, determine o valor de F, em newtons.
12-(FUVEST-SP) Considere o arranjo da figura, onde um líquido está confinado na região delimitada pelos êmbolos A e B, de áreas a=80cm2 e b=20cm2, respectivamente.
O sistema está em equilíbrio. Despreze os pesos dos êmbolos e os atritos. Se mA=4,0 kg, qual o valor de mB?
13-(UFRGS) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto que segue, na ordem em que aparecem.
A figura a seguir representa uma prensa hidráulica composta por dois pistões, de diâmetros d1 e d2. O motor aplica uma força axial de intensidade F1 = 100 N no pistão de diâmetro d1= 0,05 m. Para que se possa obter uma força de intensidade F2 = 10.000 N no pistão de diâmetro d2, esse diâmetro deve ser igual a ___________, e a pressão transmitida será de ____________.
a) 0,25 m; 50,9 kPa
b) 0,50 m; 12,7 kPa
c) 0,50 m; 509 Pa
d) 0,12 m; 50,9 Pa
e) 0,12 m; 12,7 Pa
14-(UNESP-SP) As áreas dos pistões do dispositivo hidráulico da figura mantêm a relação 50:2. Verifica-se que um peso p, quando colocado sobre o pistão maior, é equilibrado por uma força de 30N no pistão menor, sem que o nível do fluido nas duas se altere.
O peso p vale:
15-(PUC-RJ)
Um bloco de massa m = 9000 kg é colocado sobre um elevador hidráulico como mostra a figura anterior. A razão entre o diâmetro do pistão (dP) que segura a base do elevador e o diâmetro (dF) onde deve-se aplicar a força F é de dP / dF = 30. Encontre a força necessária para se levantar o bloco com velocidade constante. Considere g = 10 m/s2 e despreze os atritos.
a) 100 N
b) 300 N
c) 600 N
d) 900 N
e) 1000 N
16-(UNB-DF) Temos dois tubos cilíndricos A e B de diâmetro D e D/4, respectivamente.
Os cilindros formam um sistema de macaco hidráulico e os êmbolos são móveis. Considerando o sistema em equilíbrio e desprezando o peso dos êmbolos, ache a razão entre as intensidades das forças FA/FB.
17-(UERJ-RJ) Um adestrador quer saber o peso de um elefante.
Utilizando uma prensa hidráulica, consegue equilibrar o elefante sobre um pistão de 2000cm2de área, exercendo uma força vertical F equivalente a 200N, de cima para baixo, sobre o outro pistão da prensa, cuja área é igual a 25cm2. Calcule o peso do elefante.
18-(UFRS-RS) A figura mostra três tubos cilíndricos interligados entre si e contendo um líquido em equilíbrio estático. Cada tubo possui um êmbolo, sendo a área da secção reta do tubo 1 a metade da área da secção reta do tubo 2 e da do tubo 3; os êmbolos se encontram todos no mesmo nível (conforme a figura a seguir). O líquido faz uma força de 200N no êmbolo 1.
As forças que os êmbolos 2 e 3, respectivamente, fazem no líquido valem
a) 200 N e 200 N.
b) 400 N e 400 N.
c) 100 N e 100 N.
d) 800 N e 800 N.
e) 800 N e 400 N.
19-(MACKENZIE-SP) O diagrama da figura mostra o principio do sistema hidráulico do freio de um automóvel.
Quando uma força de 50N é exercida no pedal, qual a força aplicada pelo êmbolo de 80mm² de área?
20-(FATEC-SP) Um esquema simplificado de uma prensa hidráulica está mostrado na figura a seguir. Pode-se fazer uso de uma alavanca para transmitir uma força aplicada à sua extremidade, amplificando seu efeito várias vezes.
Supondo que se aplique uma força de 10N á extremidade A da alavanca e sabendo que a razão entre a área do êmbolo maior pela área do êmbolo menor é de 5, o módulo da força Fque o êmbolo maior aplicará sobre a carga será de:
a) 4 N
b) 20 N
c) 50 N
d) 100 N
e) 200 N
21-(CFT-MG) Analise a situação a seguir representada.
O aumento de pressão em todas as partes do fluido armazenado no recipiente está relacionado ao princípio de
22-(CFT-MG) O esquema seguinte ilustra o funcionamento de uma espingarda de ar comprimido.
O pistão dessa espingarda, de área de seção igual a 10 πcm2, ao ser empurrado por uma forca constante de 4000 N, comprime o ar no cilindro e impulsiona, através do cano de 1,00 m de comprimento dessa arma, um projétil, conhecido como chumbinho, de massa igual a 1,0 g e área de seção igual a 0,05 πcm2.
Admitindo que perdas de pressão e o atrito entre o chumbinho e o cano sejam desprezíveis, a velocidade do projétil, em m/s, imediatamente após ser expelido dessa arma, e igual a
23-(UFSC-SC) – Questão discursiva.
a) Qual o tipo de alavanca que o pedal de freio representa, na forma como é aqui apresentado?
b) Enuncie o Princípio de Pascal.
c) Com base em princípios de física e explicitando o raciocínio matemático, determine a força que o pistão 2 exerce sobre a pastilha de freio, supondo que o motorista empurrou o pedal até o fundo e para isto aplicou uma força (
) de intensidade 100 N.
24-(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 40cm e braço menor , l, igual a 10cm, 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.
Confira a resolução comentada dos exercícios