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- Pressão em um sistema hidráulico
Pressão em um sistema hidráulico:
Os sistemas hidráulicos funcionam de acordo com as leis da hidrostática. A Lei de Pascal afirma: “A pressão em um fluido comprimido em repouso se propaga igualmente em todas as direções em um sistema fechado”.
A animação a seguir mostra o princípio de um sistema hidráulico com dois pistões, tubos com manômetro e óleo (de cor azul).
O pistão esquerdo é empurrado para baixo com uma certa força (F1). Como resultado do deslocamento do fluido no pistão esquerdo, o pistão direito é empurrado para cima com a força (F2). Os diâmetros de ambos os cilindros são iguais. Nesta seção calcularemos as pressões e forças em dois sistemas hidráulicos.
Para calcular a força F2, primeiro precisamos encontrar o peso (kg) e a aceleração gravitacional (m/s²). O peso do BMW fictício é de 1000 kg. Arredondamos a aceleração gravitacional para 10. Usamos esses dados para preencher a fórmula para calcular a força necessária:
A seguinte fórmula pode ser usada para calcular a pressão indicada pelo manômetro:
Através do qual:
- p = pressão em Pa (Pascal)
- F = força em N (Newton)
- A = área superficial em m²
Preenchemos a fórmula para calcular a pressão do fluido sob ambos os pistões.
Um lembrete:
- 1 kPa (quilopascal) = 1.000 Pa;
- 1 MPa (megapascal) = 1.000.000 Pa;
- 1 barra = 100.000 Pa = 100.000 N/cm².
Uma pressão de 10.000.000 Pa é, portanto, igual a 100 bar.
Na animação a seguir, o diâmetro do pistão direito aumentou dez vezes. Calculamos a pressão sob o pistão direito com área superficial (A2) de 100 cm².
A pressão do fluido em todo o sistema é a mesma. Inserimos a pressão nas seguintes fórmulas:
As fórmulas mostram que o carro de 1000 kg pode ser levantado com uma força (F1) no pistão esquerdo de 100 kg. A distância percorrida pelo pistão esquerdo é dez vezes maior que a do pistão direito.
Completando a seguinte equação podemos mostrar que a pressão é a mesma em todo o sistema:
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