Que carga pode elevar um cilindro se a pressão de trabalho é 30bar e o diâmetro de seu êmbolo é de 40 mm ?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para descobrir qual carga (força) um cilindro pode levantar. Os dados que temos são:
- Pressão de trabalho: 30 bar
- Diâmetro do êmbolo: 40 mm
Matéria envolvida: Hidrostática, que estuda os fluidos em repouso e como a pressão atua sobre eles.
Para resolver, vamos precisar calcular a força usando a relação entre pressão e área do êmboL.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é pressão. Pressão (
) é a força (
) exercida por unidade de área (
). A fórmula básica é:
Queremos encontrar a força, então vamos rearranjar a fórmula:
Passo 3
Agora, precisamos calcular a área do êmbolo. O êmbolo é circular, então usamos a fórmula da área de um círculo:
Onde
é o diâmetro do êmbolo.
Dado que o diâmetro é 40 mm, vamos converter para metros para manter as unidades no Sistema Internacional:
Passo 4
Calculando a área:
Passo 5
Agora, vamos tratar a pressão. A pressão está em bar, mas precisamos converter para Pascais (
) porque 1 bar = 100.000 Pa.
Passo 6
Com a pressão e a área calculadas, podemos encontrar a força:
Passo 7
Se quisermos converter a força para quilogramas-força (kgf), lembrando que 1 kgf ≈ 9,81 N:
Resposta
O cilindro pode elevar uma carga de aproximadamente 3768 N ou 384 kgf.