O Elevador Hidraúlico
Por: André Aguiar • 12/9/2016 • Trabalho acadêmico • 1.417 Palavras (6 Páginas) • 729 Visualizações
[pic 1]
Relatório
De
Mecânica dos Fluídos
Elevador Hidráulico
Integrantes: André Aguiar, Cesar Lopes, Igor Alves, Renato Teberga, Rhamon Oliveira, Wesley Mitsue
Curso: Engenharia Elétrica – 4° Semestre (Noturno)
Professor: Joselito Moreira Chagas
Sumário
Objetivo
Contexto
Ideia do Experimento
Tabela dos Materiais
Montagem
Conclusão
Referências
Objetivo
O objetivo deste experimento é mostrar o Princípio de Pascal no funcionamento de um elevador hidráulico.
Contexto
[pic 2]Em 1652 um jovem cientista francês Blaise Pascal (1623-1662), um grande colaborador nas ciências físicas e matemáticas, através do estudo no comportamento dos fluidos, enunciou um princípio muito importante na Física, o Princípio de Pascal: "A variação de pressão sofrida por um ponto de um líquido em equilíbrio é transmitida integralmente a todos os pontos do líquido e às paredes do recipiente onde está contido". O elevador hidráulico é um dos aparelhos que funcionam através deste princípio, transmitindo a pressão exercida sobre uma de suas colunas a todos os pontos do elevador e o resultado final é que aplica-se uma força menor do que realmente necessária para se elevar um objeto. Acompanhe na figura abaixo.
A pressão exercida na coluna mais estreita do elevador, onde a seção reta possui área a, é transmitida a todos os pontos do fluido. Essa pressão é transmitida até o outro extremo, cuja coluna tem seção reta de área A (maior que a). Se essa segunda coluna for usada como a coluna de um elevador hidráulico, vemos que a força que agirá sobre a coluna do elevador deverá ser maior que a força que foi aplicada na primeira coluna. Isto é: p= f/a e também p= F/A, onde F é a força que age sobre a área de seção reta da coluna de fluido que acomoda a base da coluna do elevador hidráulico. Igualando- se as equações, tem-se a equação F= (A/a)f, onde (A/a) é maior que 1. Concluindo-se que:
[pic 3]
Isto implica que se a área da coluna do elevador for triplicada, a força também será devido à pressão em ambas as colunas ser a mesma. Outros exemplos da utilização do Princípio de Pascal são as cadeiras de dentistas ou ainda em sistemas como o freio hidráulico de automóveis.
Ideia do Experimento
A ideia do experimento é fazer algo parecido com um elevador hidráulico, conhecido também como macaco hidráulico através de sistemas feitos de seringas.
O funcionamento de um elevador hidráulico é baseado na transmissão de pressão, feita na coluna de área menor, até a outra coluna, de área maior, elevando um objeto sobre a coluna maior.
O princípio de Pascal pode ser demonstrado através da figura abaixo e seus respectivos cálculos:
*Para o exemplo abaixo, deve-se desprezar o atrito.
[pic 4]
Considerando-se: [pic 5]
[pic 6]
Portanto, seguindo os cálculos, para se levantar um carro de massa igual a 900 Kg, uma força de 360 N.
Tabela dos Materiais e Resultados
Item | Observações |
Bolinhas de gude (0,013 Kg) | Utilizado como peso nas seringas |
Madeira | Usada para construção da base do experimento |
Seringas | Uma de 10 ml e uma de 20 ml |
Água | Pode ser utilizado outro líquido para realização do experimento |
Peso (0,5 Kg) | Utilizado como peso nas seringas |
Mangueiras de equipossoro | As mangueiras de equipossoro utilizadas são encontradas em qualquer farmácia. Elas são usadas para fazer a conexão das seringas. |
Carro de controle remoto (0,4 Kg) | Utilizado como peso nas seringas |
Diâmetro Seringa 10 ml (m) | Diâmetro Seringa 10 ml (m) | Área Seringa 10 ml (m²) | Área Seringa 20 ml (m²) |
0,0165 | 0,020 | 0,000855 | 0,00125 |
Massa aplicada sobre a menor seringa (g) | Deslocamento da seringa menor (cm) | Deslocamento da seringa maior (cm) |
117 | 0,00 | 0,00 |
180 | 0,00 | 0,00 |
250 | 0,80 (Leve deslocamento) | 0,40 (Leve deslocamento) |
400 | 4,00 (Deslocamento Total) | 4,00 (Deslocamento Total) |
...