Questão 9db5960f-d5
Prova:UNICAMP 2014
Disciplina:Física
Assunto:Estática e Hidrostática, Pressão, Hidrostática
A figura abaixo mostra, de forma simplificada, o sistema de freios a disco de um automóvel. Ao se pressionar o pedal do freio, este empurra o êmbolo de um primeiro pistão que, por sua vez, através do óleo do circuito hidráulico, empurra um segundo pistão. O segundo pistão pressiona uma pastilha de freio contra um disco metálico preso à roda, fazendo com que ela diminua sua velocidade angular.
Considerando o diâmetro d2 do segundo pistão duas vezes maior que o diâmetro d1 do primeiro, qual a razão entre a força aplicada ao pedal de freio pelo pé do motorista e a força aplicada à pastilha de freio?
A figura abaixo mostra, de forma simplificada, o sistema de freios a disco de um automóvel. Ao se pressionar o pedal do freio, este empurra o êmbolo de um primeiro pistão que, por sua vez, através do óleo do circuito hidráulico, empurra um segundo pistão. O segundo pistão pressiona uma pastilha de freio contra um disco metálico preso à roda, fazendo com que ela diminua sua velocidade angular.
Considerando o diâmetro d2 do segundo pistão duas vezes maior que o diâmetro d1 do primeiro, qual a razão entre a força aplicada ao pedal de freio pelo pé do motorista e a força aplicada à pastilha de freio?
Considerando o diâmetro d2 do segundo pistão duas vezes maior que o diâmetro d1 do primeiro, qual a razão entre a força aplicada ao pedal de freio pelo pé do motorista e a força aplicada à pastilha de freio?
A
1/4.
B
1/2.
C
2.
D
4.
Gabarito comentado
Gabriel RampiniEngenheiro, Auditor, Oficial do Exército. Especialista em Gestão Pública e Mestre em Engenharia de Produção (USP).
De acordo com o enunciado, tem-se que:
d2 = 2d1, logo r2 = 2r1
área do êmbolo 1 (A1) = П (r1)²
área do êmbolo 2 (A2) = П (r2)² = П (2r1)² = 4 П (r1)²
Considerando F1 a força que o pé exerce no pedal de freio e F2 a força que o segundo pistão exerce na pastilha de freio, aplicando o Princípio de Pascal, tem-se:
F1/S1 = F2/S2
F1/ П (r1)² = F2/4 П (r1)²
F1 = F2/4
F1/F2 = 1/4
Resposta A)
d2 = 2d1, logo r2 = 2r1
área do êmbolo 1 (A1) = П (r1)²
área do êmbolo 2 (A2) = П (r2)² = П (2r1)² = 4 П (r1)²
Considerando F1 a força que o pé exerce no pedal de freio e F2 a força que o segundo pistão exerce na pastilha de freio, aplicando o Princípio de Pascal, tem-se:
F1/S1 = F2/S2
F1/ П (r1)² = F2/4 П (r1)²
F1 = F2/4
F1/F2 = 1/4
Resposta A)
