Um conjunto cilindro-pistão apresenta área da seção transversal igual a
e a massa do pistão é de 60 kg . Se a pressão no ambiente vale 0,98 bar e a aceleração da gravidade é de
. Determine a pressão dentro do cilindro.
Passo 1
O enunciado descreve um pistão de massa
e área da seção transversal
, submetido à pressão ambiente
. Estamos em equilíbrio estático, ou seja, a força devida à pressão interna deve equilibrar o peso do pistão e a força da pressão externa.
Passo 2
Em equilíbrio, a soma das forças verticais sobre o pistão é nula. A força para cima é
e as forças para baixo são o peso
mais a força da pressão externa
Logo,
Passo 3
Isolando a pressão interna
, temos
Passo 4
Convertendo
para pascal (
):
Calculando o termo
:
Portanto,
Em bar isso corresponde a
Resposta
A pressão dentro do cilindro é aproximadamente