O princípio básico.

Um fluido confinado transmite pressão. Num pistão com pressão de um só lado, a força ideal é a pressão multiplicada pela área efetiva: F = pA. Se ambos os lados estiverem pressurizados, é necessário considerar as forças opostas.

A pressão atua em todas as direções, não apenas para cima. As paredes do cilindro e os vedantes contêm-na, enquanto o pistão ou êmbolo em movimento a converte numa força útil. A estrutura suporta as cargas de reação resultantes.

Um cálculo ideal de pistão.

Um exemplo resolvido passo a passo

Uma pressão de 2 MPa numa área de 0.01 m² produz 20,000 N. Isto ignora o atrito, a pressão contrária e os efeitos dinâmicos.

Acompanhe a relação.

  1. PressãoAtua sobre a área efetiva.
  2. ÁreaDetermina a força para essa pressão.
  3. ForçaMove ou suporta a carga.
Relações conceptuais; as configurações variam conforme a instalação.

Relacione-o com o elevador.

Uma área maior proporciona mais força à mesma pressão, mas também exige mais fluido para o mesmo curso. A multiplicação hidráulica da força não cria energia: um pistão de entrada mais pequeno tem de se deslocar mais para fornecer o volume do pistão maior.

Um olhar mais próximo

Os líquidos são frequentemente tratados como incompressíveis em exemplos introdutórios. Os fluidos reais comprimem-se ligeiramente, e o ar incorporado pode alterar substancialmente a rigidez e a resposta.

Verifique o que aprendeu

Duplicar a área do pistão duplica a sua velocidade com o mesmo caudal?

Mostrar a explicação

Não. Duplica a força ideal à mesma pressão, mas reduz a velocidade a metade com o mesmo caudal.

Leitura adicional.

Leitura opcional para aprofundar esta lição.