Manometria
Exercícios
Nota: para resolver os problemas abaixo é preciso entender como os mecanismos funcionam.
7) Baseando-se na Lei de pascal, calcule F2, sabendo que F1=30kgf, A1=10cm2 e A2=60cm2
8) Calcule P2, sabendo que P1=30bar, A1=50cm2 e A2=10cm2
9) Quais as vantagens das máquinas acima? Qual o “preço” que se paga pelo benefício que elas proporcionam?
1.3 - PRESSÃO HIDROSTÁTICA
A Terra encontra-se envolta por uma camada de ar, composta de oxigênio, nitrogênio e gases raros. A essa camada dá-se o nome de atmosfera. Essa camada possui peso determinado, e a partir disso, ao nível do mar (nível zero) ficou convencionado dizer-se que aí a pressão exercida pela coluna de ar é de uma atmosfera (1atm).
Se a coluna de ar exerce uma pressão sobre a superfície terrestre, então, a coluna de um fluido em um recipiente exercerá pressões que variará com a altura da coluna, ou seja,
P=
F ρgV ρgAh
=
=
= ρgh
A
A
A
Eq. 05
neste caso, a força F é igual ao peso do fluido, que é proporcional ao seu volume; massa específica do fluido, que pode ser dada em kg/m3, quando se usa o SI.
é
7
P1
P2
P3
Figura 05 – tomadas de pressão em um recipiente
Neste caso, P1 < P2 < P3, por causa da coluna de líquido.
Entretanto deve-se observar que o manômetro não mede a pressão atmosférica. O aparelho que consegue medi-la é o barômetro.
Assim,
Eq. 06
Pb=Pm + 1atm
Onde
Pb é a pressão barométrica ou absoluta
Pm é a pressão manométrica ou relativa.
Normalmente, em circuitos hidráulicos, o reservatório de óleo (ou tanque) está sujeito à pressão atmosférica, pois possui respiros e filtros de ar, deixando-o exposto à pressão atmosfera. Alguns podem ser pressurizados.
1.4 - EQUAÇÃO DE BERNOULLI
Para um fluido em escoamento estacionário em uma tubulação, como mostra a figura abaixo, o teorema do trabalho-energia cinética (W = ∆EC) permite escrever:
Eq. 07
WG + W P = (ρV/2)[v22 - v12]
3
Onde ρ é a massa