Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 14.4 - Ex. 29
Na Fig. 14-37, uma mola de constante elástica liga uma viga rígida ao êmbolo de saída de um macaco hidráulico. Um recipiente vazio de massa desprezível está sobre o êmbolo de entrada. O êmbolo de entrada tem uma área e o êmbolo de saída tem uma área Inicialmente, a mola está relaxada. Quantos quilogramas de areia devem ser despejados (lentamente) no recipiente para que a mola sofra uma compressão de ?
Passo 1
Falaaaa galerinha bonita, tudo beleza?
Saca só, nesse exercício aqui a gente vai precisar aplicar os conceitos do principio de Pascal pra encontrar quantos quilos de areia devem ser despejados do recipiente para que a mola do sistema sofra uma compressão de .
Iradoso, pra isso a gente pode começar analisando a variação de pressão ocasionada no fluido pelas forças aplicadas em cada lado. Sendo assim, na situação de equilíbrio temos que:
Onde é a área do êmbolo de entrada enquanto que é área do êmbolo de saída.
Passo 2
Show de bolinhas, então se a gente isolar a massa , vamos obter que:
Como o enunciado nos deu a relação , temos:
Como queremos uma compressão de , ou , dado uma constante elástica , então vamos obter uma massa igual a: