A área da seção transversal do pistão 1 de uma prensa hidráulica, onde atua a força
, é 650
e o pistão é acionado por um mecanismo de alavanca que apresenta uma relação de forças igual a 8 para 1. O pistão 2 , onde atua a força
, apresenta área da seção transversal igual a
. Qual é o valor de
se aplicarmos uma força de 90 N no mecanismo de alavanca?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que está acontecendo aqui! Temos uma prensa hidráulica com dois pistões. No pistão 1, a área da seção transversal é de
e ele é acionado por uma alavanca que multiplica a força aplicada por 8 vezes. No pistão 2, a área é de
. Queremos descobrir qual é a força
que será exercida no pistão 2 quando aplicamos uma força de 90 N na alavanca.
Vamos usar os princípios da hidráulica e da alavanca para resolver isso!
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a força que está sendo aplicada no pistão 1. Sabemos que a alavanca multiplica a força aplicada por 8 vezes. Então, se aplicamos
na alavanca, a força no pistão 1 (
) será:
Passo 3
Agora, vamos determinar a pressão que está sendo exercida no pistão 1. A pressão (
) é definida pela fórmula:
Onde:
-
é a força aplicada -
é a área da seção transversal
Então, a pressão no pistão 1 será:
Passo 4
Na hidráulica, a pressão é a mesma em todos os pontos do fluido. Portanto, a pressão no pistão 2 também será
. Agora, podemos encontrar a força
no pistão 2 usando a mesma fórmula rearranjada:
Resposta
A força
exercida no pistão 2 é de aproximadamente 107 N.
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h) A tensão normal no ponto
é de tração, compressão ou nula? (
)
Deve ser feito um desvio
em uma barra circular cheia, de diâmetro d. Sabendo que a tensão máxima após criar esse desvio não deve exceder quatro vezes a tensão na barra quando estiver reta, determine o maior desvio a ser feito. Resposta
.
O elemento de máquina sujeito ao estado de tensões mostrado na questão 1 é fabricado em aço, com tensão limite ao escoamento uniaxial de 260 MPa . Determine o coeficiente de segurança da estrutura para o carregamento considerado, com base no critério de von Mises. Haverá escoamento do material?
Para cada grandeza física listada, indique as dimensões usando a massa como dimensão primária, e dê as unidades SI e Inglesas típicas: (FOX 1.18)
a) Potência
b) Pressão
c) Velocidade angular
d) Energia
e) Quantidade de movimento
f) Tensão de cisalhamento
a) Potência
b) Pressão
c) Velocidade angular
d) Energia
e) Quantidade de movimento
f) Tensão de cisalhamento