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Física - hidrostática
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LABORATRIO FSICA II
Professor: Alberto Luiz Costa Losqui
Roteiro: Prensa hidrulica
1. Objetivos gerais Conhecer o funcionamento de uma prensa hidrulica.
Determinar experimentalmente a razo fora/presso.
2. Introduo terica Neste experimento vamos usar o painel hidrosttico para prensa hidrulica, Ref.:
EQ115, cuja ilustrao apresentada na Figura 1.
Figura 1: Painel hidrosttico referente a prensa hidrulica.
Para entender este experimento necessrio revisarmos O princpio de Pascal
que pode ser enunciado da seguinte forma:
Uma variao da presso aplicada a um fluido incompressvel contido em um
recipiente transmitida integralmente a todas as partes do fluido e s paredes do
recipiente.
Este conceito muito importante, sendo aplicado em prensas e macacos
hidrulicos, como mostra a Figura 2 abaixo:
2
Figura 2: Esquema de um dispositivo hidrulico que pode ser usado para aumentar a fora de entrada.
Como a presso na entrada (mbolo 1) transmitida integralmente para a base
de sada (mbolo 2), podemos escrever que,
,21 PP =
,2
2
1
1
AF
AF
=
.11
22 FA
AF =
Onde 1
2
AA conhecido como relao de transmisso na prensa hidrulica.
TAREFA: Analise as implicaes em relao a fora F2 aplicada pelo mbolo 2, para os
seguintes casos:
1 A2 < A1
2 A2 = A1
3 A2 > A1
3. Experimento Nessa seo discutiremos sobre o material utilizado e a montagem experimental
para realizao do experimento. Por se tratar de uma montagem bem simples, no ser
feita uma descrio detalhada da montagem.
3.1. Material utilizado
Para a realizao deste experimento, sero utilizados os seguintes materiais:
3
1. Painel hidrosttico EQ0115.
2. Seringa de vidro.
3. Fludo.
4. Becker.
3.2. Procedimento experimental
1. Encher somente um Becker com 200 ml de gua e, deixar o segundo Becker
vazio.
2. Colocar a mangueira frontal do painel (referente ao pisto 1), dentro do Becker
com gua e, colocar mangueira da parte traseira do painel (referente ao pisto 2) fica no
Becker vazio, que servir como descarte de gua.
3. Eleve o mbolo (pisto 1) e observe o que ocorre. Com a seringa cheia (pisto
1), gire a vlvula do pisto 2, de forma que somente o pisto 1 e 2 fiquem conectados
pela tubulao.
4. Bombear o mbolo 1 far a prensa funcionar. Cuidado! No ultrapassar a
presso de 1 kgf/cm2.
5. Qual dos dois mbolos mais fcil de empurrar? Justifique sua resposta.
6. Com o uso de um paqumetro, mea o dimetro dos mbolos 1 e 2 e, suas
respectivas reas:
D1 (mm) D2 (mm) A1 (mm2) A2 (mm2) A2 / A1
7. Com base nas informaes obtidas no tem 6, preencher a tabela abaixo:
P(kgf/cm2) F1 (kgf) F2 (kgf)
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
8. Com base no item 7, montar um grfico Presso versus Fora, identificando a
fora que age sobre cada mbolo.
4
9. Repita os itens 3 e 4, mea o deslocamento e variao do volume no mbolo 1
compare com o deslocamento e variao do volume no mbolo 2. Estabelea uma
relao matemtica entre a fora aplicada e o deslocamento do mbolo.
4. Referncias Tipler, Paul A. (2000). Fsica (volumes 1 e 2), 4 Ed., LTC
Halliday, Resnick, Walker (2002). Fundamentos de Fsica 2, 6 Ed., LTC
Roteiro Laboratrio Fsica II, UFJF.