Componente curricular



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- Quando você espreme um tubo de pasta de dentes, por que o creme sai?

CRÉDITO: Image Source/Folhapress

Resposta: Porque o acréscimo de pressão no local do aperto transmite-se em todas as direções, a todos os pontos da pasta, forçando a sua saída.

Fim do complemento.

260

Prensa hidráulica

CRÉDITO: Editoria de Arte

A prensa hidráulica é uma das aplicações do teorema de Pascal. Consiste em dois cilindros verticais, de secções retas diferentes, interligados por um tubo em cujo interior existe um líquido que sustenta dois êmbolos ou pistões de áreas S1 e S2, com S2 maior que S1.

Se aplicarmos no êmbolo menor uma força de intensidade F1, exerceremos sobre o líquido um acréscimo de

pressão dado por Δp = F1/S1.

Pelo princípio de Pascal, esse acréscimo de pressão se transmite integralmente a todos os pontos do líquido, incluindo aqueles em contato com o êmbolo maior:

Δp = F2/S2 = F1/S1 ⇒ F2/S2 = F1/S1

Observe que a prensa hidráulica tem, como resultado da aplicação de F1, uma força F2 maior que F1, pois S2 é maior que S1.

Por exemplo, suponha que o êmbolo da esquerda tenha uma área de 60 cm2 e o da direita, 600 cm2 . Se um peso de 60 N for colocado sobre o êmbolo da esquerda, um acréscimo de pressão de 1 N/cm2 será transmitido integralmente para todos os pontos do líquido, fazendo uma força de baixo para cima sobre o êmbolo da direita. Como a área desse êmbolo é 10 vezes maior, o valor dessa força será 10 vezes maior, ou seja, 600 N.

Assim, podemos dizer que a prensa hidráulica é uma máquina simples que multiplica forças. O uso da prensa hidráulica pode ser observado nos elevadores hidráulicos dos postos de gasolina e também em alguns caminhões basculantes.

LEGENDA: A prensa hidráulica facilita o trabalho do mecânico nas oficinas.

CRÉDITO: Andrew Woodle/Alamy/Otherimages



261

EXERCÍCIO RESOLVIDO

5. Os ramos de uma prensa hidráulica têm áreas iguais a S1 = 20 cm2 e S2 = 50 cm2 . É exercida sobre o êmbolo menor uma força F1 de intensidade 10 N.

a) Qual a força F2 transmitida para o êmbolo maior?

b) A que altura se eleva o êmbolo maior, se o menor desce 0,6 m?

Resolução

a) Transformando as unidades de medida para o SI, temos:

S1 = 20 cm2 = 20 ∙ 10-4 m2

S2 = 50 cm2 = 50 ∙ 10-4 m2

O acréscimo de pressão produzido pela força F1 é igual a:

Esse acréscimo de pressão é transmitido integralmente para o outro ramo da prensa hidráulica. Assim, a intensidade de F2 é igual a:

Portanto, a força F2 é vertical, para cima e tem intensidade igual a 25 N.

b) Do enunciado temos a figura abaixo:

Podemos calcular quanto se eleva o êmbolo maior de duas maneiras:

- 1 ª maneira

O volume de líquido expulso do ramo mais estreito é igual ao que passa para o ramo mais largo.

S1h1 = S2h2 ⇒ 20 ∙ 10-4 ∙ 0,6 = 50 ∙ 10-4 ∙ h2

⇒ h2 = 0,24 m

- 2ª maneira

Para a prensa hidráulica vale o princípio da conservação da energia, isto é, o trabalho realizado pela força F1 é igual ao trabalho realizado pela força F 2. Assim, temos:

EXERCÍCIOS PROPOSTOS


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OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Caminhos do homem: do imperialismo ao Brasil no século XXI, 3º ano
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Ronaldo vainfas
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Oficina de história: volume 1
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Gilberto Cotrim Bacharel e licenciado em História pela Universidade de São Paulo Mestre em Educação, Arte e História da Cultura pela Universidade Mackenzie Professor de História e advogado Mirna Fernandes
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Geografia Espaço e identidade Levon Boligian, Andressa Alves 3 Componente curricular Geografia
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Manual do professor
FÍSICA%201°%20AO%20%203°%20ANO%20-%20FTD -> Componente curricular


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