Vantagens Mecânicas da Pressão Hidráulica

Outro aspecto a entender sobre as máquinas hidráulicas é a relação entre a força que você aplica e o resultado que obtém.A Figura 10-7 ajudará você a entender esse princípio.O tubo em forma de U tem uma área de seção transversal de 1 polegada quadrada.Em cada braço há um pistão que se encaixa perfeitamente, mas pode se mover para cima e para baixo.Se você colocar um peso de 1 libra em um pistão, o outro empurrará a parte superior de seu braço imediatamente.

Peso de 1 libra em cada pistão, no entanto, cada um permanecerá em sua posição original, conforme mostrado na figura 10-8.

Assim, você vê que uma pressão de 1 libra por polegada quadrada aplicada para baixo no pistão direito exerce uma pressão de 1 libra por polegada quadrada para cima contra o pistão esquerdo.Não apenas a transmissão de força através do líquido ao redor da curva, mas também transmite igualmente em cada unidade de área do recipiente.Não faz diferença o comprimento do tubo de conexão ou quantas voltas ele faz.É importante que todo o sistema esteja cheio de líquido.Os sistemas hidráulicos não funcionarão corretamente se houver ar presente nas linhas ou cilindros.

Agora, observe a figura 10-9.O pistão da direita tem uma área de 1 polegada quadrada, mas o pistão da esquerda tem uma área de 10 polegadas quadradas.Se você empurrar para baixo o pistão menor com uma força de 1 libra, o líquido transmitirá essa pressão para cada centímetro quadrado da superfície do sistema.Como o pistão esquerdo tem uma área de 10 polegadas quadradas, cada polegada quadrada tem uma força de 1 libra transmitida a ele.O efeito total é um empurrão no pistão maior com uma força total de 10 libras.Defina um peso de 10 libras no pistão maior e ele suportará a força de 1 libra do pistão menor.Você então tem um empurrão de 1 libra, resultando em uma força de 10 libras.Essa é uma vantagem mecânica de 10. Essa vantagem mecânica é a razão pela qual as máquinas hidráulicas são importantes.

Aqui está uma fórmula que ajudará você a descobrir as forças que atuam em uma máquina hidráulica:

F1/F2=A1/A2

Naquilo,

F1 = força, em libras, aplicada ao pistão pequeno;

F2 = força, em libras, aplicada ao pistão grande;

A1 = área do pistão pequeno, em polegadas quadradas;e

A2 = área do pistão grande, em polegadas quadradas.

Vamos aplicar a fórmula para a prensa hidráulica mostrada na figura 10-10.O pistão grande tem uma área de 90 polegadas quadradas e o menor tem uma área de 2 polegadas quadradas.A alça exerce uma força total de 15 libras no pequeno pistão.Com que força total você poderia levantar o pistão grande?

Anote a fórmula

F1/F2=A1/A2

Substitua os valores conhecidos

15/F2=2/90

e

F2=90*15/2=675 libras