Os sistemas hidráulicos usam líquido pressurizado para transmitir e aumentar as forças. Um modelo simples de um atuador hidráulico pode ser construído com materiais facilmente disponíveis e usado para demonstrar os princípios de tais sistemas. Você pode ter visto atuadores hidráulicos em equipamentos de construção ou outras máquinas pesadas na forma de grandes "aríetes" - cilindros que se estendem e se contraem para manipular as pás ou lâminas do máquina. Este modelo pode ser usado para apoiar uma feira de ciências ou um projeto de aula junto com um pôster ou artigo explicando como funciona, ou simplesmente como uma atividade divertida para estimular a compreensão de um comum tecnologia.
1. Prepare Seus Materiais
Pegue uma seringa de 20 ml, uma seringa de 100 ml, um pouco de tubo de borracha e óleo vegetal. As seringas podem ser adquiridas na maioria das farmácias, enquanto o tubo de borracha está disponível em lojas de aquários. Remova as agulhas das seringas. As agulhas não serão necessárias para a construção do modelo.
2. Encha as seringas
Encha as seringas até a metade com óleo vegetal. Faça isso mergulhando o bico da seringa em uma tigela de óleo vegetal e puxando lentamente o êmbolo até que o cilindro da seringa esteja aproximadamente meio cheio. Certifique-se de que não há bolhas no cilindro da seringa, pois isso pode afetar o funcionamento do modelo. Se bolhas se formarem quando você estiver enchendo as seringas, empurre o óleo para fora da seringa e refaça o processo de enchimento.
Limpe o excesso de óleo com uma toalha de papel e empurre os êmbolos para baixo apenas o suficiente para que não haja ar no bico das seringas.
3. Anexe a tubulação
Insira o bico da seringa maior em uma das extremidades do tubo de borracha. Se você tiver dificuldade para fazer com que a extremidade do tubo se encaixe nos bicos da seringa, mergulhe as extremidades do tubo em água quente por alguns minutos. Isso irá expandir o tubo de borracha e também torná-lo mais macio e maleável.
Empurre o êmbolo da seringa grande até que o óleo quase alcance o fim do tubo, deixando apenas um centímetro ou mais do tubo vazio para que você tenha algo em que se segurar. Não empurre os êmbolos para baixo ao inserir os bicos das seringas no tubo ou o óleo pode ser empurrado para fora das seringas, criando uma grande confusão.
Agora prenda a extremidade livre do tubo ao bocal da seringa menor da mesma maneira.
4. Teste seu sistema hidráulico simples
Opere o modelo completo pressionando um ou outro êmbolo. O outro êmbolo vai subir. Quando você empurra para baixo o êmbolo da seringa menor, o êmbolo da maior vai subir uma distância menor, mas com maior força. Como seu cilindro tem um diâmetro maior e, portanto, um volume maior, o fluido (incompressível) move seu êmbolo por uma distância menor. Mas porque ele se move por uma distância menor, ele gera uma força maior. Essa é uma "vantagem mecânica", semelhante a como puxar a corda de uma polia com pouca força por uma grande distância pode levantar um grande peso em uma pequena distância.
Coisas que você precisa
- Seringa de 20 ml
- Seringa de 100 ml
- Tubo de borracha ou plástico (10-15 cm)
- Óleo vegetal
Avisos
Tenha cuidado para não se picar com as agulhas descartadas; eles são extremamente afiados.