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Questão 08 - Uma prensa hidráulica possui pistões com diâmetros de 10 cm e 20 cm. Se uma força de 120 N atua sobre o pistão menor, pode-se afirmar que essa prensa estará em equilíbrio quando sobre o pistão maior atuar uma força de: a) 30 N. b) 60 N. c) 480 N. d) 240 N. e) 120 N
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Reneson Maquiné

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, podemos usar o princípio de Pascal, que afirma que a pressão aplicada em um fluido em repouso se transmite igualmente em todas as direções. A pressão (P) é dada pela fórmula: \[ P = \frac{F}{A} \] onde \( F \) é a força e \( A \) é a área do pistão. Primeiro, vamos calcular a área dos pistões: 1. Pistão menor (diâmetro de 10 cm): - Raio \( r_1 = \frac{10}{2} = 5 \) cm = 0,05 m - Área \( A_1 = \pi r_1^2 = \pi (0,05)^2 \approx 0,00785 \) m² 2. Pistão maior (diâmetro de 20 cm): - Raio \( r_2 = \frac{20}{2} = 10 \) cm = 0,1 m - Área \( A_2 = \pi r_2^2 = \pi (0,1)^2 \approx 0,0314 \) m² Agora, aplicamos a força no pistão menor: - Força \( F_1 = 120 \) N - Pressão no pistão menor \( P_1 = \frac{F_1}{A_1} = \frac{120}{0,00785} \approx 15277 \) Pa Para o pistão maior, a pressão deve ser a mesma: - \( P_2 = P_1 \) - \( P_2 = \frac{F_2}{A_2} \) Igualando as pressões: \[ \frac{F_2}{A_2} = P_1 \] Substituindo \( A_2 \): \[ F_2 = P_1 \cdot A_2 \] Calculando \( F_2 \): \[ F_2 = 15277 \cdot 0,0314 \approx 480 \text{ N} \] Portanto, a força que atua sobre o pistão maior para que a prensa esteja em equilíbrio é: c) 480 N.

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