Como o princípio de Pascal nos ajuda a entender os freios de veículos

Entenda como o principio de Pascal explica o funcionamento de freios em veículos

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Postado: 17 de novembro, 2020
princípio de Pascal

A mecânica dos fluidos é a área da ciência em que é estudado os efeitos de força em fluidos. Nesse contexto, temos o principio de Pascal, desenvolvido pelo matemático francês Blaise Pascal – que inclusive, recebeu a homenagem de ter seu nome em uma unidade de medida de pressão, o Pascal(pa). O principio de Pascal é responsável pela idealização do freio hidráulico, que comentaremos adiante.

A pressão aplicada em um ponto de um fluido é transmitida integralmente a todos os pontos de um fluido, bem como as paredes do recipiente que ele está contido”. Essa citação serve como base para a ideia do principio de Pascal, que pode ser interpretado como: a distribuição da pressão em um ponto de um fluido é transmitida integralmente por todo o recipiente desse fluido.

princípio de Pascal

O principio também conta com duas fórmulas, bem tranquilas de serem lembradas:

ΔP = pg(Δh)

onde:
ΔP  = pressão hidrostática, medida em Pascal(pa)
p = densidade do fluido, medida em quilograma por metro cubico (kg/m³)
g = aceleração da gravidade, medida em metros por segundo ao quadrado(m/s²)
Δh = altura do fluido, medida em metros (m)
obs: nesse caso, o Δ denota a variação entre pressão ou altura do fluido.

P = F1/A1 = F2/A2

onde:
P= pressão, medida em em Pascal(pa)
F = força exercida, medida em Newtons(N)
A = área, medida em metros quadrados(m²)

Como foi dito na introdução, o principio de Pascal é responsável pela idealização de freios hidráulicos conhecidos por serem mais eficientes na frenagem de um veículo. Tratando de forma simples, ao acionar o freio, o fluido de um reservatório interno chega a câmara de pressão, resultando em um aumento de pressão em todo o sistema hidráulico, ocasionando na frenagem.

Em 2015, caiu uma questão na Unicamp sobre freios hidráulicos e principio de Pascal. Nela tínhamos dois discos que pressionavam uma pastilha de freio, no caso, o disco 2 tinha duas vezes o diâmetro do disco um. Dado o enunciado, a questão cobrava qual a razão das forças aplicadas.

Bem, como estamos tratando dois discos, temos que a área deles será (Π.r²)
Aplicando a formula da pressão, temos que

F1/A1 = F2/A2
como d2 = 2d1
F1/(Π.r²) = F2/(Π.2r²)
F1/(Π.r²) = F2/(Π.4r²)

cortando (Π.r²) nas duas frações, temos:
F1 = F2/4, ou seja, F2/F1 = 1/4.
Gabarito: 1/4 (letra a)

Por fim, o principio de Pascal não é o assunto que vai aparecer de forma recorrente nos vestibulares, por conta da sua especificidade. Porém, não é um assunto complicado de lidar, logo, os vestibulandos do QG do Enem não terão problema caso uma questão desse conteúdo dê as caras em sua prova.

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