Calculadora de elevador hidráulico: ventaja y fuerza
Dos pistones de 2 y 10 cm convierten un empuje de 100 N en 2500 N: la fuerza crece con el cuadrado de la relación entre diámetros. Indique los dos diámetros en la misma unidad y la fuerza aplicada y obtenga la ventaja mecánica ideal. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Diámetro de entrada
- 2
- Diámetro de salida
- 10
- Fuerza de entrada
- 100
- Relación de diámetros
- 5
- Ventaja mecánica
- 25
- Fuerza de salida
- 2 500
- Modelo
- ideal
Un elevador hidráulico transmite por un fluido confinado la presión ejercida sobre un pistón pequeño y permite obtener una fuerza mayor en otro pistón. Esta calculadora recibe el diámetro de entrada, el diámetro de salida y la fuerza aplicada, y devuelve la ventaja mecánica ideal y la fuerza resultante. Usted puede indicar ambos diámetros en milímetros, centímetros, pulgadas u otra unidad, siempre que sea la misma. La salida conserva la unidad de fuerza de la entrada. El cálculo aplica la ley de Pascal y rechaza de forma explícita un diámetro de entrada igual a cero.
Cómo determina el diámetro la ventaja mecánica
La ley de Pascal establece que la presión aplicada a un fluido confinado se transmite por todo el fluido. Como la presión es la fuerza dividida entre el área, un elevador ideal cumple que la fuerza de entrada dividida entre el área de entrada es igual a la fuerza de salida dividida entre el área de salida. En un pistón circular, el área equivale a pi por el diámetro al cuadrado dividido entre cuatro.
Al formar la relación, pi y cuatro se cancelan: la ventaja mecánica es el cuadrado del diámetro de salida dividido entre el diámetro de entrada. Por ello, si el segundo diámetro duplica el primero, el área y la fuerza ideal se multiplican por cuatro. Se trata de un modelo estático ideal; no estima recorrido, velocidad ni pérdidas de energía.
Cómo introducir valores compatibles e interpretar la salida
Los diámetros deben emplear una sola unidad de longitud. Por ejemplo, 20 milímetros y 100 milímetros producen la misma relación que 2 centímetros y 10 centímetros. Los tres datos deben ser números finitos.
Los diámetros tienen que ser mayores que cero; la fuerza de entrada puede ser cero, pero no negativa. Con diámetros 2 y 10, la relación es 5, la ventaja es 25 y una fuerza de 100 produce idealmente 2500.
Predicción ideal, equipos reales y uso seguro
El resultado es una referencia teórica, no una capacidad nominal de elevación. En un sistema real se pierde fuerza por fricción de las juntas, viscosidad, caídas de presión, fugas, desalineación y deformación. También pueden limitar el equipo la presión de la bomba, la carrera, el volumen del depósito, la temperatura, el ciclo de trabajo, el montaje y las cargas laterales.
Las especificaciones del fabricante sobre presión, carga, seguridad, inspección y fluido prevalecen sobre esta calculadora. Usted puede usar el valor ideal para ejercicios, para comparar cilindros, como límite superior de un diseño preliminar o para revisar mediciones de laboratorio. En una selección técnica, aplique eficiencias y factores de seguridad documentados y solicite la revisión competente del sistema.
La conservación del volumen implica además que la ganancia de fuerza reduce el recorrido: con un área 25 veces mayor, el pistón de salida recorre idealmente una vigésima quinta parte. La capacidad no calcula carrera, presión, eficiencia ni carga segura porque requerirían otros datos. Solo entrega la ventaja ideal basada en diámetros y la fuerza de salida correspondiente, de forma determinista y sin red.
Qué puede hacer con ella
Comprobar un ejercicio de física
Convierta dos diámetros y una fuerza aplicada en la relación ideal de áreas y la fuerza de salida de un problema de Pascal.
Comparar tamaños de cilindro
Observe cómo el diámetro de salida cambia la multiplicación teórica antes de incluir eficiencia y seguridad.
Preparar una práctica hidráulica
Obtenga una referencia ideal para compararla con la fuerza medida y analizar las pérdidas del equipo real.
Preguntas frecuentes
¿Qué fórmula utiliza la calculadora?
Utiliza MA = (D_out / D_in)^2 y F_out = F_in × MA, derivadas de la igualdad de presión y de las áreas circulares.
¿Deben tener la misma unidad ambos diámetros?
Sí. Pueden estar ambos en milímetros, pulgadas u otra unidad de longitud, pero mezclar unidades da una relación incorrecta.
¿La fuerza de salida incluye pérdidas hidráulicas?
No. Es una fuerza teórica ideal; la fricción, las fugas y las caídas de presión reducen la fuerza real.
¿Por qué al duplicar el diámetro la fuerza se multiplica por cuatro?
Porque la fuerza crece con el área del pistón, y el área crece con el cuadrado del diámetro. Un pistón de salida el doble de ancho que el de entrada tiene cuatro veces su área, así que la fuerza ideal es cuatro veces mayor.
¿La calculadora indica cuánto se desplaza el pistón grande?
No. Es un modelo estático e ideal que solo calcula la multiplicación de la fuerza: no estima el recorrido de los pistones, la velocidad ni la energía perdida. El resultado es una referencia teórica, no la capacidad nominal de un elevador real.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
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-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"input_diameter":2,"output_diameter":10,"input_force":100}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/hydraulic-lift-advantage", {
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const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
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task_id = res.json()["task_id"]<?php
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req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/hydraulic-lift-advantage", body)
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res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
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}Ejemplo de respuesta
{
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}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Cómo determina el diámetro la ventaja mecánica
La calculadora presenta esa relación sin unidades como mechanical_advantage y la multiplica por input_force para obtener output_force. También muestra diameter_ratio antes de elevarlo al cuadrado.
Cómo introducir valores compatibles e interpretar la salida
Indique input_diameter para el pistón impulsor, output_diameter para el pistón accionado e input_force para el esfuerzo aplicado. La fuerza puede expresarse en newtons, libras-fuerza, kilonewtons u otra unidad; output_force conservará esa unidad porque la ventaja mecánica es adimensional. Un diámetro de entrada nulo genera invalid_input porque la fórmula dividiría entre cero. En una respuesta correcta, mechanical_advantage es el multiplicador ideal y output_force es la fuerza teórica disponible. Cada elemento correcto solicitado por API cuesta $0.002.
Preguntas técnicas
¿Qué ocurre si el diámetro de entrada es cero?
La solicitud devuelve invalid_input porque la relación de áreas exigiría dividir entre el diámetro de entrada al cuadrado.
¿Cuánto cuesta un cálculo mediante API?
Cada elemento procesado correctamente cuesta $0.002. La calculadora del navegador es gratuita.