Lista de ExercÍcios Fenômenos de Transporte

DISCIPLINA DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE

Aplicação do Princípio de Pascal em Elevadores Hidráulicos

1. INTRODUÇÃO

      É difícil imaginar nosso cotidiano sem o elevador. Desde os primórdios, existe a necessidade de mover bens, materiais pesados e pessoas.  Logo, podemos prever que os primeiros equipamentos não podem ser comparados com os atuais. Os primeiros elevadores não foram equipamentos em si propriamente ditos, mas sim ferramentas rudimentares de elevação de cargas. Eles necessitavam de uma mão de obra para poderem mover-se, sejam eles animais ou escravos.

       Em 1652 um jovem cientista francês Blaise Pascal, um grande colaborador nas ciências físicas e matemáticas, através do estudo no comportamento dos fluidos, enunciou um princípio muito importante na física, o Princípio de Pascal: "A variação de pressão sofrida por um ponto de um líquido em equilíbrio é transmitida integralmente a todos os pontos do líquido e às paredes do recipiente onde está contido". O elevador hidráulico é um dos aparelhos que funcionam através deste princípio, transmitindo a pressão exercida sobre uma de suas colunas a todos os pontos do elevador e o resultado final é que aplica-se uma força menor do que realmente necessita para se elevar um objeto. 

(https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/prensa-hidraulica.htm,  Domiciano Correa Marques da Silva, 04/10/2018) (https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/teoremadepascal.php, Marianna Mousinho de Lacerda, 04/10/2018)

       O primeiro elevador hidraulico criado foi no ano de 1854 por um americano Elisha Graves Otis, este inventou o primeiro sistema de segurança com “garras” que servia para travar o elevador na eventualidade do cabo se partir, que também, impedia as oscilações causadas.

(http://origemdascoisas.com/a-origem-do-elevador/ 04/10/2018, autor desconhecido).

       A evolução dos elevadores não parou desde então, hoje o elevador mais rapido do mundo tem 632 metros de altura e se move em média 70km/hora. Sendo ele comparado com um carro fechado, equilibrado por um contrapeso, que se move por meio de um cabo de aço impulsionado por um motor.

(https://veja.abril.com.br/mundo/edificio-na-china-tem-o-elevador-mais-rapido-do-mundo/, REVISTA VEJA, 04/10/2018)

      Sendo assim, realizaremos um estudo geral e simplificado do funcionamento das elevadores hidraulicos, analisando como é aplicado o principio de pascal em seu mecanismo. Também, estudaremos os benefícios dos mesmos nas fábricas e a aplicação da lei em prensas e elevadores, assim, realçando a importancia no seu funcionamento.

De acordo com o pricipio de pascal, ultilizamos a pressão no momento em que a mesma é transmitida em todos os pontos igualitariamente, um exemplo disso é o elevador hidraulico, sendo ele nosso principal objetivo a partir de agora. (https://alunosonline.uol.com.br/fisica/freio-hidraulico-principio-pascal.html , Domiciano Correa Marques da Silva, 04/10/2018).

2. OBJETIVOS

• Definir os principais conceitos de pressão e o Princípio de Pascal.

• Aplicar a lei de Pascal nos elevadores hidráulicos e demonstrar os benefícios causados nas empresas pelos elevadores.

( https://alunosonline.uol.com.br/fisica/freio-hidraulico-principio-pascal.html )

3. REVISÃO TEÓRICA

3.1 Pressão em um ponto.

          Blaise Pascal, filósofo, físico e matemático que teve seus estudos focados referentes à hidrostática dos fluidos no século XVII e que é consagrado pela descoberta de uma lei física que é utilizada em várias áreas da mecânica de fluídos, como prensas e elevadores hidráulicos. (https://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/principio-de-pascal-teoria-e-aplicacoes.htm?tipo=1)

            Existe uma determinada pressão em cada ponto de um fluido. A pressão é definida como a força normal por unidade de área em que atua, ou seja, a pressão em um determinado  ponto (P) é o limite do quociente entre a força normal e a área em que atua quando a área tende a zero no entorno do ponto.

A pressão, num ponto de um fluido em repouso, é a mesma em qualquer direção. Assim, a pressão estática é uma grandeza escalar, já que possui um valor numérico e atua igualmente em qualquer direção.

Unidades de pressão:

Kgf/cm²	Unidade métrica que corresponde a 14,2233 lbf/pol²
Lbf/pol²	Unidade inglesa, também chamada de PSI (Pound-force per Square Inch), que equivale a 0,0703 kgf/cm²
Bar	Corresponde a 1,0197 kgf/cm² ou 1000000 Pa
Pa (Pascal)	Equivale a 0,000010197 ou 0,00001 bar
Atm	Provém da palavra “atmosfera” que, ao nível do mar, mede 1,0333 kgf/cm²
MmHg	Milímetro  de mercúrio ou Torr (Torricelli), corresponde a 0,0013 kgf/cm²

Disponível em:  Fundamentos de Fenômenos de Transp…Autor: LIVI, Celso Pohlmann-ISBN: 978-85-216-2145-4. (autor: Celso Pohlmann, 03/10/2018)

Tabela de conversão de unidades de pressão (Pascal):

Multiplique	por	para obter
Atm	101325	Pa (Pascal)
Kgf/cm²	98066,5	Pa (Pascal)
lbf/pol² (PSI)	6894,757	Pa (Pascal)
Pa (Pascal)	0,0000098693233	Atm
Pa (Pascal)	0,00001	Bar
Pa (Pascal)	0,00001019716	Kgf/cm²
Pa (Pascal)	0,0001450377	lbf/pol² (PSI)
Pa (Pascal)	0,007500617	mmHg(Torr)

Disponível em:  Fundamentos de Fenômenos de Transp…Autor: LIVI, Celso Pohlmann-ISBN: 978-85-216-2145-4. (autor: Celso Pohlmann, 03/10/2018)

3.2 Princípio de Pascal.

O Princípio de Pascal é uma lei da hidrostática que envolve a variação de pressão hidráulica num fluido em equilíbrio.