Tarefa 2: Pressão transmitida para elevação de carga
Nessa etapa do desenvolvimento do projeto, sua equipe ficou responsável por descrever
conceitualmente como seria o mecanismo pneumático do elevador, para poder projetá-lo conforme
as especificações finais do projeto. Dessa forma, para que todos estivessem à parte dos conceitos
que seriam empregados, uma situação simples foi colocada em discussão para análise: um elevador
hidráulico/pneumático para levantar um objeto com uma determinada massa, levando em
consideração a força aplicada no pistão, conforme a figura 1.
Figura 1: desenho esquemático do elevador
O elevador está projetado para levantar um objeto com uma massa de 1.000 kg. Dessa forma:
a) Apresente e conceitue a lei que atua em sistemas como o descrito na figura 1.
b) Considerando que a área do pistão de entrada da força (pistão menor) seja A1 = 10 cm2 e a
área do pistão de saída, onde o objeto será levantado, de A2 = 100 cm2
, apresente a força
aplicada no pistão (F1)
Respostas
Resposta: a) Na figura apresentada demonstra um exemplo clássico do PRINCIPIO DE PASCAL.
Explicação: Qualquer acrescimo de pressão em um ponto do líquido é transmitido da A1 para a A2 sendo que esta força é transmitida por igual em todos os pontos de A2 através do líquido e das paredes do recipiente que contem o líquido. A força é ampliada diretamente proporcional, porém quanto à altura e deslocamento do líquido este movimento se dará inversamente proporcional.
b) A força aplicada no pistão F1 será de 100N
Da figura 1 do elevador hidráulico tem-se que:
a) O elevador se baseia no princípio de Pascal.
b) a força aplicada no pistão menor é de 1000 N.
Princípio de Pascal
O princípio de Pascal, criado pelo cientista francês Blaise Pascal, determina que quando uma pressão é aplicada em um fluido que está em equilíbrio estático, ela é distribuída para todo o seu volume. Como a pressão pode ser calculada como a razão entre a força aplicada e a área do local de aplicação, se um fluido está contido em um recipiente com duas aberturas de áreas diferentes, há uma aplicação física:
Da figura 1 tem-se que:
a) Como ela representa um elevador hidráulico no qual é necessário aplicar uma força em um pistão para levantar um objeto de massa de 1000 Kg localizado em outro pistão, é necessário que toda a pressão aplicada em pistão seja distribuída para o outro pistão, ou seja, é aplicado o conceito do princípio de Pascal.
b) Da fórmula para cálculo da força aplicada em um pistão menor de área igual a 10 cm² para levantar um objeto de massa de 1000 Kg localizado em um pistão maior de área 100 cm²:
Saiba mais sobre princípio de Pascal em:
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