Ano 2013#ciencias-natureza

Sobre o tema

O princípio de Pascal é fundamental para o funcionamento de elevadores hidráulicos, garantindo a transmissão de pressão em fluidos confinados. Neste problema do ENEM 2013, aplica-se a relação entre áreas e forças para determinar a força necessária para elevar uma carga com velocidade constante, desprezando atritos. A compreensão desse conceito é essencial para resolver questões de hidrostática e máquinas simples.

Tópicos relacionados

  • Princípio de Pascal
  • Elevador hidráulico
  • Relação entre áreas e forças
  • Força peso e equilíbrio
  • Hidrostática no ENEM

Enunciado

Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldades 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 10 m/s², deseja-se elevar uma pessoa de 65 kg em uma cadeira de rodas de 15 kg sobre a plataforma de 20 kg

Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante?

Alternativas

  • A)

    20 N.

  • B)

    100 N.

  • C)

    200 N.

  • D)

    1 000 N.

  • E)

    5 000 N.

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Perguntas frequentes

O que diz o princípio de Pascal?

O princípio de Pascal afirma que a pressão aplicada a um fluido confinado se transmite integralmente a todos os pontos do fluido e às paredes do recipiente.

Como calcular a força em um elevador hidráulico?

A força é calculada pela relação F1/A1 = F2/A2, onde F1 é a força aplicada, A1 a área do pistão menor, F2 a força resultante e A2 a área do pistão maior.

Por que a velocidade constante implica força resultante nula?

Pela primeira lei de Newton, se a velocidade é constante, a aceleração é zero, logo a força resultante sobre o corpo é nula, ou seja, a força para cima iguala o peso.

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