Para cilindros pneumáticos/hidráulicos, usamos:
- Área do êmbolo: Ap=4πD2
- Área da haste: Ah=4πd2
- Área efetiva no recuo (lado anular): Ar=Ap−Ah
- Força de avanço: Fav=P⋅Ap
- Força de recuo: Frec=P⋅Ar
Onde D é o diâmetro do êmbolo e d o diâmetro da haste.
Conversões de pressão usadas:
- 1bar=105Pa
- 1psi=6894,757Pa
- 1kPa=103Pa
A seguir, em cada item calculo Ap, Ah, Ar e aplico F=P⋅A (sempre em SI: P em Pa e A em m², resultando F em N).
- D=10mm=0,010m, d=4mm=0,004m, P=2bar=2⋅105Pa
- Ap=4π(0,010)2=7,85398×10−5
- Ah=4π(0,004)2=1,25664×10−5
- Ar=6,59734×10−5
- Fav=2⋅105⋅Ap=15,71N
- Frec=2⋅105⋅Ar=13,20N
- D=20mm=0,020m, d=8mm=0,008m, P=58,0151psi
- P=58,0151⋅6894,757=399999,96Pa≈4,0×105Pa
- Ap=4π(0,020)2=3,14159×10−4
- Ah=4π(0,008)2=5,02655×10−5
- Ar=2,63894×10−4
- Fav=P⋅Ap=125,66N
- Frec=P⋅Ar=105,55N
- Mesmo D e d do item (1), mas P=6bar=6⋅105Pa
- Fav=6⋅105⋅7,85398×10−5=47,12N
- Frec=6⋅105⋅6,59734×10−5=39,60N
- D=3,2cm=0,032m, d=1,2cm=0,012m, P=87,0226psi
- P=87,0226⋅6894,757=599999,99Pa≈6,0×105Pa
- Ap=4π(0,032)2=8,04248×10−4
- Ah=4π(0,012)2=1,13097×10−4
- Ar=6,91150×10−4
- Fav=P⋅Ap=498,23N
- Frec=P⋅Ar=428,17N
- D=6,3cm=0,063m, d=2,0cm=0,020m, P=6bar=6⋅105Pa
- Ap=4π(0,063)2=3,11725×10−3
- Ah=4π(0,020)2=3,14159×10−4
- Ar=2,80309×10−3
- Fav=6⋅105⋅Ap=1870,35N
- Frec=6⋅105⋅Ar=1681,86N
- D=160mm=0,160m, d=40mm=0,040m, P=10bar=106Pa
- Ap=4π(0,160)2=2,01062×10−2
- Ah=4π(0,040)2=1,25664×10−3
- Ar=1,88496×10−2
- Fav=106⋅Ap=20106,19N
- Frec=106⋅Ar=18849,56N
- D=0,32m, d=0,063m, P=1000kPa=106Pa
- Ap=4π(0,32)2=8,04248×10−2
- Ah=4π(0,063)2=3,11725×10−3
- Ar=7,73075×10−2
- Fav=106⋅Ap=80424,77N
- Frec=106⋅Ar=77307,88N
Como não há alternativas de múltipla escolha, o resultado final são as forças de avanço e recuo em newtons para cada exercício.
Alternativa correta: (sem alternativas).