. El pistón de salida de un elevador hidráulico de garaje tiene un área transversal de 0.2m2 . a) ¿Qué presión se requiere en el pistón de entrada para soportar un automóvil con una masa de 1.4 toneladas métricas? b) ¿Qué fuerza se aplica al pistón de entrada si tiene un diámetro de 5cm?
Respuestas
Bien, comienza analizando el problema. El pistón de salida tiene 0.20 cm^2 de área transversal; del pistón de entrada te dan el diámetro, que es de 0.5 cm. Calculando el área del pistón de salida:
Si redondeas a 1 dígito decimal el resultado es 0.2 cm^2, que es igual al área del pistón de entrada. Por lo tanto, al ser iguales las áreas transversales, son iguales las fuerzas y presiones aplicadas a cualquiera de ellos. El área de 0.2 cm^2 debe pasarse a m^2 si quieres el resultado en Pascales (Pa = Newton/m^2). Para ahorrar tiempo, divide entre 10,000.
Luego te dice que el pistón de entrada soporta un peso de 1.4 toneladas, que son iguales a 1400 kilogramos. Aquí aplicas con este dato y con el de área lo siguiente:
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Finalmente, para calcular la presión en el pistón de entrada empleamos lo siguiente:
Este valor está en Pascales. Como es muy largo el número, puedes ocupar los sufijos "kilo", "mega", etc. simplemente haciendo divisiones.
1 kiloPascal = 1000 Pascal
1 MegaPascal = 1000 kiloPascal
Lo recomendable es que tu valor aparezca en MegaPascales (MPa), así que divide entre 1,000,000. Así, tu resultado se simplifica a 686.70 MPa.
SUERTE!!! Espero que sea la respuesta que buscas. SALUDOS.