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Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldade de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse disposit...

Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldade de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10m/s2, deseja-se elevar uma pessoa de 65kg em uma cadeira de rodas de 15kg sobre a plataforma de 20kg. Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante? a) 20N b) 100N c) 200N d) 1000N e) 5000N

Essa pergunta também está no material:

6 Lista 2 - Princípio de Pascal
3 pág.

Física Ifg - Campus Valparaiso De GoiasIfg - Campus Valparaiso De Goias

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Para calcular a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, podemos utilizar a equação da hidrostática: F = P x A Onde F é a força exercida, P é a pressão e A é a área da superfície em contato com o fluido. No caso do elevador hidráulico, a pressão é a mesma em toda a tubulação, então podemos escrever: F1/A1 = F2/A2 Onde F1 é a força exercida pela bomba elétrica, A1 é a área da tubulação estreita, F2 é a força exercida pelo pistão e A2 é a área da cabeça do pistão. Sabemos que a área da cabeça do pistão é cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba, ou seja, A2 = 5 x A1. Também sabemos que a plataforma e a pessoa têm uma massa total de 100kg (20kg + 65kg + 15kg) e que a aceleração é zero, pois a velocidade é constante. Portanto, a força exercida pelo pistão é igual ao peso da plataforma e da pessoa: F2 = m x g = 100kg x 10m/s² = 1000N Substituindo na equação da hidrostática, temos: F1/A1 = F2/A2 F1/A1 = 1000N/(5 x A1) F1 = 1000N x A1/5A1 F1 = 200N Portanto, a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido deve ser de 200N para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante. A alternativa correta é a letra C.

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