9 exemplos da Lei de Pascal
1. A área da seção transversal de cada macaco hidráulico é de 0,04 m².2 e 0,10 m2Se a força de entrada for de 5 Newtons, qual será a força de saída máxima?
Discussão:
Sabe-se que:
A1 = 0,04 m2
A2 = 0,10 m2
F1 = 5 N
Pergunta: F2 ?
Resposta:
F1/A1 = F2/A2
5/0,04 = F2/ 0,10
125=F2/ 0,10
F 2 = (125)(0,10) = 12,5 N
2. O raio da seção transversal menor de um macaco hidráulico é de 2 cm e o raio da seção transversal maior é de 25 cm. Qual a força aplicada à seção transversal menor para levantar um carro com massa de 2000 kg?
Discussão:
Sabe-se que:
r1 = 2 cm = 0,02 m
r2 = 25 cm = 0,25 m
A1 = (3,14)(0,02)2 = 0,001256 m2
A2 = (3,14)(0,25)2 = 0,19625 m2
F2 = w = mg = (2000)(9,8 m/s2) = 19600 N
Pergunta: F1 ?
Resposta:
F1/A1 = F2/A2
F1/0,001256 = 19600/0,19625
F1/ 0,001256 = 99.872,6
F 1 = 125,44 N
3. A pressão manométrica máxima em um macaco hidráulico é de 10 atm. Qual é a massa máxima (em kg) que pode ser levantada se o diâmetro da saída for de 20 cm?
Discussão:
Sabe-se que:
1 atm = 1,013 x 105 N / m2
p medição = 10 atm = (10)(1,013 x 105 N / m2) = 10,13 x 105 N / m2
F1 = 10,13 x 105 N / m2
A1 = 1 m2
A2 = (3,14)(0,10 m)2 = 0,0314 m2
Pergunta: F2 ?
Resposta:
p = F/A ou F1/A1 = F2/A2
1013000/1 = F2/ 0,0314
1.013.000=F2/ 0,0314
F 2 = 31.808 N
Massa máxima:
w = mg
31.808 = m (9,8)
m = 3.245,7 kg
4. Observe a seguinte imagem!
Área da seção transversal A 1 = 10 cm 2
Área da seção transversal A 2 = 100 cm 2
A força (F 1 ) que deve ser aplicada para manter F 2 = 100 N de modo que o sistema esteja em equilíbrio é…
A. 1.000 Newton
B. 100 Newton
C. 10 Newton
D. 1 Newton
Discussão
Sabe-se que:
Área da seção transversal 1 (A 1 ) = 10 cm 2
Área da seção transversal 2 (A 2 ) = 100 cm 2
Força 2 (F 2 ) = 100 Newtons
Pergunta: Força 1 (F 1 )
Resposta:
A ferramenta na imagem acima é um macaco hidráulico. O funcionamento de um macaco hidráulico baseia-se na lei de Pascal. A lei de Pascal afirma que a pressão aplicada a um fluido é transmitida pelo fluido em todas as direções, com todas as partes do fluido experimentando a mesma quantidade de pressão.
Fórmula da pressão:
P = F/A
Descrição da fórmula: P = pressão, F = força, A = área da superfície.
A pressão exercida sobre um líquido em um tubo pequeno (P)1) = F1 / UMA1.
A pressão exercida sobre um líquido em um tubo de grande diâmetro (P)2) = F2 / UMA2
A pressão do líquido no tubo pequeno (P)1) é igual à pressão do líquido no tubo grande (P2).
P1 = P2
F1 / UMA1 = F2 / UMA2
F 1 / 10 cm 2 = 100 N / 100 cm 2
F 1 / 10 = 1 N
F 1 = (10)(1 N)
F 1 = 10 Newton
A resposta correta é C.
5. Veja a imagem abaixo!
Se a área da seção transversal de A₁ = 0,001 m² e A₂ = 0,1 m² , então a magnitude da força de pressão em A₂ é ...
A. 100 N
B. 1.000 N
C. 10.000 N
D. 100.000 N
Discussão
Sabe-se que:
Área da seção transversal 1 (A 1 ) = 0,001 m 2
Área da seção transversal 2 (A 2 ) = 0,1 m 2
Força na área da seção transversal 1 (F 1 ) = 100 Newton
Pergunta: Força na área da seção transversal 2 (F 2 )
Resposta:
A Lei de Pascal afirma que a pressão aplicada a um líquido é transmitida pelo líquido em todas as direções, de modo que todas as partes do líquido experimentam a mesma quantidade de pressão.
P1 = P2
F1 / UMA1 = F2 / UMA2
100 N / 0,001 m² = F² / 0,1 m²
100 N / 0,001 = F 2 / 0,1
100.000 N = F 2 / 0,1
F 2 = (0,1)(100.000 N)
F 2 = 10.000 N
A resposta correta é C.
6. Olhe para a imagem!
Um carro com peso de 16.000 N é colocado sobre o pistão B, conforme mostrado na figura. Para levantar o carro, é necessária uma força F de…
A. 50 N
B. 80 N
C. 200 N
D. 400 N
Discussão
Converta todas as unidades para unidades internacionais.
Sabe-se que:
Peso do carro (w) = 16.000 N
Área da superfície B (A B ) = 4000 cm 2 = 4000 / 10.000 m 2 = 4 / 10 m 2 = 0,4 m 2
Área da superfície A (A A ) = 50 cm 2 = 50 / 10.000 m 2 = 0,005 m 2
Pergunta: Força F
Resposta:
A força F é calculada usando a fórmula da lei de Pascal.
F / A A = w / A B
F / 0,005 m² = 16.000 N / 0,4 m²
F / 0,005 = 16.000 N / 0,4
F / 0,005 = 40.000 N
F = (40.000 N)(0,005)
F = 200 Newton
A resposta correta é C.
7. Observe a imagem da ferramenta hidráulica em forma de U abaixo!
O peso do bloco X no tubo pequeno para manter a ferramenta hidráulica equilibrada é...
A. 5 N
B. 25 N
C. 10.000 N
D. 25.000 N
Discussão
Sabe-se que:
A área da superfície do pequeno cilindro (A)1) = 5 cm2
A área da superfície do cilindro grande (A)2) = 100 cm2
A força da gravidade do bloco sobre o cilindro grande (F)2) = 500 Newton
Pergunta: Qual é a força da gravidade do bloco sobre o tubo pequeno (F)?1)
Resposta:
A ferramenta na imagem acima é um macaco hidráulico. O funcionamento de um macaco hidráulico baseia-se na lei de Pascal. A lei de Pascal afirma que a pressão aplicada a um fluido é transmitida pelo fluido em todas as direções, com todas as partes do fluido experimentando a mesma quantidade de pressão.
Quando a superfície do tubo menor é pressionada, o líquido em seu interior também é comprimido. A pressão exercida sobre o líquido no tubo menor é transmitida para o líquido no tubo maior. O líquido no tubo maior passa a sofrer a mesma pressão que o líquido no tubo menor. E vice-versa, a pressão exercida sobre o líquido no tubo maior é transmitida para o líquido no tubo menor. O líquido no tubo menor passa a sofrer a mesma pressão que o líquido no tubo maior.
Fórmula da pressão:
P = F/A
Descrição da fórmula: P = pressão, F = força, A = área da superfície.
A pressão exercida sobre um líquido em um tubo pequeno (P)1) = F1 / UMA1.
A pressão exercida sobre um líquido em um tubo de grande diâmetro (P)2) = F2 / UMA2
A pressão do líquido no tubo pequeno (P)1) é igual à pressão do líquido no cilindro grande P2).
P1 = P2
F1 / UMA1 = F2 / UMA2
F1 / 5 centímetros2 = 500 N / 100 cm2
F1 / 5 = 500 N / 100
F1 / 5 = 5 N
F1 = (5)(5) N
F1 = 25 N
A resposta correta é B.
8.
Preste atenção ao seguinte esquema de tubulação de Pascal!
Se a força de compressão F1 = 300 N. A magnitude da força F2 Para que haja equilíbrio, é necessário…
A. 72 N
B. 1250 N
C. 1500 N
D. 3600 N
Discussão
Sabe-se que:
A área da superfície do pequeno cilindro (A)1) = 12 cm2
A área da superfície do cilindro grande (A)2) = 50 cm2
A magnitude da força de pressão no tubo pequeno (F)1) = 300 Newton
Pergunta: Qual a magnitude da força de pressão no tubo grande (F)2)
Resposta:
A pressão do líquido no tubo pequeno (P)1) é igual à pressão do líquido no tubo grande (P2).
P1 = P2
F1 / UMA1 = F2 / UMA2
300 N / 12 cm2 = F2 / 50 centímetros2
300 N / 12 = F2 / 50
25 N = F2 / 50
F2 = (50)(25) N
F2 = 1250 N
A resposta correta é B.
9.
Observe a seguinte imagem da ferramenta de Pascal!
A magnitude da força (F) que deve ser aplicada para garantir que a posição da ferramenta esteja equilibrada é...
A. 100 Newton
B. 250 Newton
C. 600 Newton
D. 4800 Newton
Discussão
Sabe-se que:
A área da superfície do pequeno cilindro (A)1) = 4 cm2
A área da superfície do cilindro grande (A)2) = 16 cm2
A magnitude da gravidade no tubo grande (F2) = 1000 Newton
Pergunta: Qual é a magnitude da força sobre o tubo pequeno (F)?1)
Resposta:
A pressão do líquido no tubo pequeno (P)1) é igual à pressão do líquido no tubo grande (P2).
P1 = P2
F1 / UMA1 = F2 / UMA2
F1 / 4 centímetros2 = 1000 N / 16 cm2
F1 / 4 = 1000 N / 16
F1 / 1 = 1000 N / 4
F1 = 1000 N / 4
F1 = 250 N
A resposta correta é B.
Fonte da pergunta:
Questões do Exame Nacional de Ciências para o Ensino Fundamental II/Ensino Fundamental II Islâmico
Questões da lei de Pascal
1. A área da seção transversal de cada macaco hidráulico é de 0,03 m².2 e 0,12 m2Se a força de entrada for de 6 Newtons, qual será a força de saída máxima?
(24 N)
2. O raio da seção transversal menor de um macaco hidráulico é de 1,5 cm e o raio da seção transversal maior é de 20 cm. Qual a força aplicada à seção transversal menor para levantar um carro com massa de 2200 kg?
(121,3 N)
3. A pressão manométrica máxima em um macaco hidráulico é de 14 atm. Qual é a massa máxima (em kg) que pode ser levantada se o diâmetro da saída for de 30 cm?
(10.224 kg)
