Princípio de Pascal – problemas e soluções

Princípio de Pascal – problemas e soluções

1. Conhecido:

A área de ​​A ₁ = 10 cm ²

A área de ​​A ₂ = 100 cm ²

Força 2 (F ₂ ) = 100 Newtons

Procura-se: Força 1 (F ₁ )

solução:

P = F/A

P = pressão , F = força , A = área

P₁ = F₁ / UMA₁
P₂ = F₂ / UMA₂

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

2. Se a área de ​​A ₁ = 0.001 m ² e a área de ​​A ₂ = 0.1 m ² , força de entrada externa F ₁ = 100 N, então a força de saída externa F ₂?

Conhecido :

A área de ​​A ₁ = 0.001 m ²

A área de ​​A ₂ = 0.1 m ²

Força externa de entrada F ₁ = 100 Newtons

Procura-se : Força de saída externa (F ₂ )

solução:

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

3. O peso do carro é de 16,000 N. Qual é a força externa de entrada F…

Conhecido :

Peso do carro (w) = 16,000 N

Área de B (A _B ) = 4000 cm ² = 4000 / 10,000 m ² = 4 / 10 m ² = 0.4 m ²

Área de ​​A (A _A ) = 50 cm ² = 50 / 10,000 m ² = 0.005 m ²

Procura-se: Força F

solução:

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

4.

Se a área de A for 60 cm² ^e a área de B for 4,200 cm² ^, determine a força externa de entrada F.

Conhecido :

Área de ​​A (A _A ) = 60 cm ²

Área de B (A _B ) = 4200 cm ²

Peso w (w) = 3500 Newton

Procura-se: F ₁

solução:

Força F calculada usando a equação do princípio de Pascal :

F ₁ / A ₁ = F ₂ / A ₂

F ₁ / 60 cm ² = 3500 N / 4200 cm ²

F ₁ / 60 = 35 N / 42

F ₁ = (60)(35) / 42

F ₁ = 2100 / 42

F1 = 50 _Newtons

5. O elevador hidráulico possui uma seção transversal grande e uma seção transversal pequena. A área da seção transversal grande é 20 vezes maior que a área da seção transversal pequena. Se uma força de entrada de 25 N for aplicada na seção transversal pequena, determine a força de saída.

Conhecido :

Área da pequena seção transversal (A ₁ ) = A

Área de seção transversal grande (A ₂ ) = 20A

Força de entrada (F ₁ ) = 25 N

Procura-se: Força de saída (F ₂ )

solução:

1. O que é o Princípio de Pascal?
   • RespostaO Princípio de Pascal afirma que qualquer alteração na pressão aplicada em qualquer ponto de um fluido é transmitida integralmente por todo o fluido em todas as direções.
2. Como funciona um elevador hidráulico com base no Princípio de Pascal?
   • RespostaEm um elevador hidráulico, uma pequena força aplicada a um pistão de área reduzida cria uma pressão que é transmitida integralmente a um pistão de área maior. Isso resulta em uma força maior no pistão maior, permitindo que ele levante objetos pesados.
3. Por que a variação de pressão permanece inalterada no Princípio de Pascal?
   • RespostaComo os fluidos são incompressíveis, quando se aplica pressão a uma parte do fluido, ela não pode ser comprimida, transferindo assim a variação de pressão uniformemente para todas as outras partes do fluido.
4. Considerando o princípio de Pascal, como o aumento da profundidade afeta a pressão do fluido?
   • RespostaÀ medida que a profundidade aumenta em um fluido, a pressão também aumenta devido ao peso do fluido acima. Isso está de acordo com o princípio de Pascal, pois o aumento de pressão ocorre de forma uniforme a uma determinada profundidade.
5. Por que nossos ouvidos estalam quando subimos ou descemos rapidamente em um avião ou mergulhamos em águas profundas?
   • RespostaMudanças rápidas de altitude ou profundidade levam a mudanças rápidas de pressão no meio circundante (ar ou água). Nossos ouvidos estalam como forma de equalizar a pressão interna com a pressão externa, de acordo com o Princípio de Pascal.
6. Se uma seringa selada, sem bolhas de ar, for pressionada, por que é difícil comprimir o fluido em seu interior?
   • RespostaOs fluidos são praticamente incompressíveis. Quando se tenta diminuir o volume do fluido dentro da seringa, a pressão aumenta, resistindo à compressão, de acordo com o Princípio de Pascal.
7. Como o Princípio de Pascal explica o fenômeno do rompimento de uma barragem se um pequeno furo for criado em sua base?
   • RespostaDevido ao peso da água, a pressão na base da barragem é alta. Mesmo uma pequena abertura permite que essa alta pressão seja exercida sobre as estruturas circundantes, o que pode levar a uma falha catastrófica da barragem.
8. Por que é mais fácil espremer líquido de uma bisnaga quase cheia do que de uma quase vazia?
   • RespostaUma garrafa cheia contém uma quantidade maior de líquido que, ao ser pressionada, transmite a pressão aplicada de forma mais eficaz por todo o fluido devido ao Princípio de Pascal. Uma garrafa quase vazia contém mais ar, que é compressível, portanto a mesma pressão não produz um jato de líquido tão forte.
9. Em sistemas hidráulicos, a força de saída é sempre maior que a força de entrada?
   • RespostaNão necessariamente. A relação entre a força de saída e a força de entrada é determinada pela relação entre as áreas dos pistões de saída e de entrada. O sistema é projetado para amplificar a força por meio de um pistão de saída com área maior que a de entrada, mas é a relação entre as áreas que determina a amplificação da força.
10. Considerando o Princípio de Pascal, por que as criaturas das profundezas marinhas têm corpos robustos e compactos?

• RespostaAs criaturas das profundezas marinhas sofrem pressões enormes devido ao peso da coluna d'água sobrejacente. Para sobreviver, esses animais desenvolveram corpos robustos e compactos capazes de suportar essas altas pressões.