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Exercício 7: Numa oficina mecânica existe um elevador de carros que utiliza ar comprimido, o qual exerce uma força num pistão de seção circular de raio 4 cm. A pressão se transmite para outro pistão maior, também de seção circular, mas de raio 20 cm. De posse destas informações, calcule: A força com que o ar comprimido consegue erguer um carro de 16000 N; A respectiva pressão exercida no interior do elevador hidráulico.

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Questões Para o Saber

há 2 anos

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há 7 meses

Para resolver o exercício, vamos usar a relação entre força, área e pressão em um sistema hidráulico. 1. Cálculo da área dos pistões: - Área do pistão menor (A1): \[ A_1 = \pi \times r_1^2 = \pi \times (0,04 \, m)^2 \approx 0,00503 \, m^2 \] - Área do pistão maior (A2): \[ A_2 = \pi \times r_2^2 = \pi \times (0,20 \, m)^2 \approx 0,12566 \, m^2 \] 2. Cálculo da pressão (P): A pressão é a mesma em ambos os pistões e pode ser calculada pela força aplicada no pistão menor: \[ P = \frac{F_1}{A_1} = \frac{16000 \, N}{0,00503 \, m^2} \approx 3.175.000 \, Pa \, (ou \, 3,175 \, MPa) \] 3. Cálculo da força no pistão maior (F2): Usando a pressão calculada, podemos encontrar a força no pistão maior: \[ F_2 = P \times A_2 = 3.175.000 \, Pa \times 0,12566 \, m^2 \approx 399.000 \, N \] Resumindo: - A força com que o ar comprimido consegue erguer o carro é de 16.000 N. - A pressão exercida no interior do elevador hidráulico é de aproximadamente 3,175 MPa.

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há 2 anos

Para calcular a força com que o ar comprimido consegue erguer o carro e a pressão exercida no elevador hidráulico, podemos utilizar o princípio de Pascal. De acordo com esse princípio, a pressão aplicada em um ponto de um fluido incompressível é transmitida integralmente para todos os pontos do fluido e das paredes do recipiente. Para calcular a força com que o ar comprimido ergue o carro, podemos usar a relação de áreas dos pistões, que é diretamente proporcional às forças exercidas. Assim, a razão entre as áreas dos pistões é dada por: \( \frac{A_1}{A_2} = \frac{r_1^2}{r_2^2} \) Substituindo os valores fornecidos (raio 1 = 4 cm e raio 2 = 20 cm), temos: \( \frac{A_1}{A_2} = \frac{0,04^2}{0,20^2} = \frac{0,0016}{0,04} = 0,04 \) Sabemos que a força exercida no pistão maior é de 16000 N. Portanto, a força no pistão menor (que ergue o carro) será: \( F_1 = 0,04 \times 16000 N = 640 N \) Para calcular a pressão no interior do elevador hidráulico, podemos usar a relação entre a força e a pressão: \( P = \frac{F}{A} \) Substituindo os valores encontrados, temos: \( P = \frac{16000 N}{\pi \times 0,20^2} = \frac{16000 N}{0,1256 m^2} \approx 12742,6 Pa \) Portanto, a pressão exercida no interior do elevador hidráulico é aproximadamente 12742,6 Pa.

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Exercício 3: Em um treinamento de mergulho, um profissional utiliza um cilindro de oxigênio durante um mergulho. Ele inspira bastante ar do tanque, até abandoná-lo numa profundidade L para nadar de volta à superfície. Porém, ocorre um problema durante esta manobra de tal modo que ao atingir a superfície a diferença entre a pressão do ar nos seus pulmões e a pressão externa fica em torno de 8,8 kPa. De posse destas informações, calcule de que profundidade teria partido o mergulhador. Utilize ainda os dados da tabela 2.1.

Exercício 7: Numa oficina mecânica existe um elevador de carros que utiliza ar comprimido, o qual exerce uma força num pistão de seção circular de raio 4 cm. A pressão se transmite para outro pistão maior, também de seção circular, mas de raio 20 cm. De posse destas informações, calcule: A força com que o ar comprimido consegue erguer um carro de 16000 N; A respectiva pressão exercida no interior do elevador hidráulico.

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