190- O cilindro hidráulico opera o engate articulado que fecha a comporta vertical contra a pressão da água doce no lado oposto. A comporta é retangular com uma largura horizontal de 2m perpendicular ao papel. Para uma profundidade de água h = 3 m , calcule a pressão de óleo p necessária, que atua no pistão de 150m m de diâmetro do cilindro hidráulico.

Enunciado

Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Estática Volume 1 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 5.9 - Ex. 190

190- O cilindro hidráulico opera o engate articulado que fecha a comporta vertical contra a pressão da água doce no lado oposto. A comporta é retangular com uma largura horizontal de perpendicular ao papel. Para uma profundidade de água , calcule a pressão de óleo necessária, que atua no pistão de de diâmetro do cilindro hidráulico.

Passo 1

Para calcular a pressão no cilindro precisamos descobrir a força que atua perpendicularmente a ela, para isso precisamos fazer o diagrama de forças no mecanismo.

Para encontrar a força causada pela pressão da água na comporta precisamos aplicar a seguinte fórmula:

Onde é o centroide da comporta na vertical e sua área, logo força será de:

Passo 2

O valor de na imagem pode ser encontrado como:

Agora podemos calcular fazendo a somatória dos momentos em da seguinte forma:

Passo 3

Agora podemos calcular a força axial ao cilindro, se fizermos a somatória das forças horizontais conseguimos ver que as duas forças nos elos são iguais a . Se fizermos a somatória das forças verticais temos que:

A pressão no cilindro terá a seguinte fórmula:

Onde a área da seção transversal de um cilindro de de diâmetro será:

Logo a pressão será:

Resposta

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Quatro placas são montadas numa estrutura no vão da autoestrada, e as intensidades das forças do vento horizontal exercidas nas placas são mostradas na figura. Determine a intensidade e o ponto de apl

Uma estaca é puxada do solo por meio de duas cordas como mostra a figura. Sabendo que a intensidade, direção e sentido da força exercida em uma das cordas, determine a intensidade, a direção e o senti

A direção e o sentido das forças de 330 N podem variar, mas o ângulo entre elas é sempre 50°. Determine o valor de α para que a resultante das forças atuantes em A seja na horizontal e para a esquerda

O elemento BD exerce sobre o elemento ABC uma força P dirigida ao longo da linha BD. Sabendo que P deve ter um componente vertical de 1068 N, determine ( a ) a intensidade da força P, ( b ) sua compon

Dois cabos estão ligados juntos em C e carregados como mostra a figura. Sabendo que P = 360 N, determine a tensão a no cabo AC, ( b ) no cabo BC.