Dois tubos cilíndricos interligados estão cheios de um líquido incompressível. Cada tubo tem um pistão capaz de ser movido verticalmente e, assim, pressionar o líquido. Se uma força de intensidade 40 N é aplicada no pistão do tubo menor, qual a intensidade da força (em Newtons) transmitida ao pistão do tubo maior? (Os raios internos dos cilindros são
e 10 cm ). ( 1,0 )
Passo 1
O enunciado descreve dois cilindros comunicantes cheios de um líquido incompressível, cada um com um pistão que aplica força vertical. Pelo princípio de Pascal, a pressão no fluido se transmite integralmente. Vamos usar a relação
onde
e
são as forças aplicadas nos pistões menor e maior, e
,
são as respectivas áreas das bases dos cilindros.
Passo 2
Da igualdade de pressões segue
Como cada área é
, temos
Passo 3
Convertendo os raios para metros:
Logo,
Passo 4
Substituindo em
com
:
Resposta
A intensidade da força transmitida ao pistão maior é aproximadamente
.