Questão 61 do ENEM 2013 — Física
Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldades de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10 m/s², deseja-se elevar uma pessoa de 65 kg em uma cadeira de rodas de 15 kg sobre a plataforma de 20 kg
Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante?
Resolução comentada
O peso total a sustentar é (65 + 15 + 20) kg × 10 m/s² = 1 000 N. Pelo princípio de Pascal, a pressão é a mesma nos dois pistões: F/a = P/A. Como a área do pistão da plataforma é 5 vezes maior, a força na tubulação estreita é 5 vezes menor: F = 1 000 N ÷ 5 = 200 N.
Quem responde 1 000 N esquece a vantagem mecânica do elevador hidráulico: essa seria a força necessária sem a multiplicação pelas áreas. Já 5 000 N inverte a razão, multiplicando em vez de dividir por 5.