Pascal y la Prensa Hidráulica


Principio de Pascal

El principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico-matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la presión ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e incompresible se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido, es decir, la presión en todo el fluido es constante.
En pocas palabras, se podría resumir aún más, afirmando que toda presión ejercida hacia un fluido, se esparcirá sobre toda la sustancia de manera uniforme.
El principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia de la ecuación fundamental de la hidrostática y del carácter altamente incompresible de los líquidos. En esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante, de modo que de acuerdo con la ecuación:

p = p_0 + rho g h ó p = p0 + ρ g h

En esta la es la presión total a la profundidad; la h es la medida en Pascales; la p_0 ó p0 es la presión sobre la superficie libre del fluido; la rho ó ρ es la densidad del fluido y la g es la aceleración de la gravedad.

Prensa Hidráulica

La prensa hidráulica es una máquina compleja que permite amplificar las fuerzas y constituye el fundamento de elevadores, prensas hidráulicas, frenos y muchos otros dispositivos hidráulicos. Consiste, en esencia, en dos cilindros de diferente sección comunicados entre sí, y cuyo interior está completamente lleno de un líquido que puede ser agua o aceite.

Émbolos a la misma altura

Tenemos dos émbolos de sección circular de radio r1 a la izquierda y de radio r2 a la derecha. Si ponemos pesas en uno de los émbolos este bajará y subirá el otro émbolo.

Se aplica una fuerza F1 a un pequeño émbolo de área S1. El resultado es una fuerza F2 mucho más grande en el émbolo de área S2. Debido a que la presión es la misma a la misma altura por ambos lados, se verifica que:
Para mantener a la misma altura los dos émbolos, tenemos que poner un número de pesas sobre cada émbolo de modo que se cumpla la relación dada en el apartado anterior.
Donde n1 y n2 es el número de pesas que se ponen en el émbolo izquierdo o derecho respectivamente, r1 y r2 son sus radios respectivos, m es la masa de cada pesa 

Émbolos a distinta altura

Un ejercicio interesante, es el de determinar la altura de ambas columnas de fluido cuando se ponen n1 pesas en el émbolo de la izquierda y n2 pesas en el émbolo de la derecha.
Sean A y B dos puntos del fluido que están a la misma altura. El punto A una profundidad h1 por debajo del émbolo de área S1 y el B situado h2 por debajo del émbolo de área S2.


La presión en cada uno de dichos puntos es la suma de tres términos:
  • La presión atmosférica
  • La presión debida a la columna de fluido
  • La presión debida a las pesas situadas sobre el émbolo
Para determinar h1 y h2 en función de los datos n1 y n2, precisamos de dos ecuaciones. La primera ecuación es pA=pB. La segunda ecuación, nos indica que el fluido incomprensible pasa de un recipiente al otro, pero el volumen V de fluido permanece invariable. Por ejemplo, si h1 disminuye, h2 aumenta. Como consecuencia, el fluido pasa del recipiente izquierdo al derecho, hasta que se establece de nuevo el equilibrio.
Donde h0 es la altura inicial de equilibrio.

Ejemplo

Ponemos tres pesas en el émbolo de la izquierda, y ninguna pesa en el émbolo de la derecha, n1=3, n2=0. El émbolo izquierdo baja y sube el émbolo derecho.

  • Sea el radio del émbolo de la izquierda r1=5 cm=0.05 m
  • El radio del émbolo de la derecha r2=10 cm=0.1 m
  • La altura inicial de equilibrio es h0=20 cm=0.2 m
  • La densidad del agua es ρ=1000 kg/m3
  • La masa m de cada una de las pesas es 250 g=0.25 kg.
  • La presión atmosférica p0 se simplifica en la primera ecuación
Para hallar las alturas de equilibrio h1 h2 tenemos que plantear el sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas
  • Igualdad de presiones a la misma altura pA=pB
  • El agua pasa del recipiente izquierdo al recipiente derecho, pero el volumen total de fluido permanece invariable

La solución es h1=0.124 m=12.4 cmh2=0.219 m=21.9 cm


Referencias
Nuestro equipo está conformado por:
  • Araujo Avila Erika Paola
  • García Parra Pedro Antonio
  • Moreno Cota Karla
  • Perez Delgadillo Angelica Abigaíl
  • Uribe Juráz Héctor Ivan 
Maestro: Salvador Acosta Bordas



24 comentarios:

  1. El principio de pascal es una ley que dice: toda presión ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e incomprensible se transmite igual por todas las dimensiones

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  2. La prensa hidráulica esta formada por un deposito con dos embolos de distintas seccion conectados a el permite amplificar la fuerza aplicada al embolo pequeño y ademas cambia la direecion de la fuerza aplicada, esto es la aplicación del principio de pascal ya que este dice que la presion aplicada a un fluido confinado se trasmite sin disminución de fuerza en todas las direcciones y actua con fuerza igual en areas iguales en los ángulos correspondientes

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  3. Este principio nos dice que la presión ejercida en un fluido que esta encerrado se transmitirá por igual en todas direcciones, lo que quiere decir que la presión en cualquier fluido sera constante.

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  4. El principio de pascal nos dice que la presión ejercida en un fluido encerrado se transmite igual en todas direcciones, o sea que la presión en todo el fluido es constante.

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  6. La prensa hidráulica cuenta con un deposito con dos embolos de distintas seccion que se conectados y permiten amplificar la fuerza que se aplica al embolo pequeño y asi cambiar la direecion de la fuerza aplicada.
    La prensa hidraulica es un claro ejemplo del principio de pascal y el principio nos dice: que la presion aplicada a un fluido confinado se trasmite sin disminución de fuerza en todas las direcciones y actua con fuerza igual en areas iguales en los ángulos correspondientes.

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  7. Es una ley que explica que toda presión que es ejercida en cualquier lugar de un fluido se esparse sobre toda sustancia. Un ejemplo de esto puede ser un prensa hidráulica.

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  8. El principio de Pascal es una ley que dice que la presión ejercida (en cualquier lugar) de un fluido encerrado se transmite a todas direcciones en todo el fluido, en otras palabras, todo fluido es constante.
    Se puede mirar este principio en acción en elevadores, prensas hidráulicas y puentes hidráulicos

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  9. La ley de Pascal dice que la presión ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado se transmite por igual en todas las direcciones y que la presión en todo fluido es constante. Como ejemplo, está la prensa hidraulica

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  11. Del Principio de Pascal podemos resumir que la presión que se ejerce sobre un líquido resultará uniforme sobre toda la sustancia, como ejemplo de esto tenemos la prensa hidráulica.

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  12. La prensa hidráulica es la cuenta con un deposito con dos émbolos de distintas sección que se juntan o que esten juntas y permiten amplificar la fuerza que se aplica al embolo pequeño y asi cambiar la forma de ir de la fuerza aplicada. segun yo la prensa hidraulica podria ser un claro ejemplo del principio de pascal.

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  13. El principio de pascal establece que toda fuerza aplicada a un fluido de un lado de la prensa hará que la presión resulte uniforme en todo el fluido.

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  14. Principio de Pascual nos dice que la presión ejercida (en cualquier lugar) de un fluido encerrado se transmite a todas direcciones en todo el fluido, en otras palabras, todo fluido es constante.

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  15. EL principio de Pascal dice que "la presión ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e incompresible se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido, es decir, la presión en todo el fluido es constante".
    La presión es la suma de la presión atmosférica, la presión debida a la columna de fluido, la presión debida a las pesas situadas sobre el émbolo.

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  16. El principio de pascal nos dice que "toda presión ejercida hacia un fluido, se esparcirá sobre toda la sustancia de manera uniforme". La presión es constante. Nos da a entender que al meter un fluido en un recipiente y le metemos presión este saldrá en todas direcciones.
    ejemplo de la aplicacion del teorema puede ser la prensa hidraulica y embolos.

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  18. El principio de Pascal se resume en que la presión en todo el fluido es constante que esta encerrado en un recipiente y se puede aplicar en las prensas hidráulicas como elevadores, prensas hidráulicas, frenos, entre otros.

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  19. Aprendí sobre el principio de pascal, el cual dice que toda presión ejercida en un líquido se pasará por todo el líquido de manera uniforme y en todas las direcciones. Éste principio se ejemplifica con la prensa hidráulica, la cual es un aparato que la aplicar una pequeña cantidad de fuerza en un extremo, ésta aumenta en el otro extremo.

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  20. El principio de pascal nos dice que la presion ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e imcompresible se transmite por igual a todas la direcciónes en todo fluido, este principio se aplica en prensas hidraulicas, en elevadores hidraulicos, frenos, puentes, etc

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  21. Este importante principio nos plantea que al estar un fluido contenido en algo la presion que ejerce el fluido ira en toda direccion

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  22. Como nuestros compañeros nos explicaron la prensa hidráulica es una máquina que permite amplificar las fuerzas y constituye el fundamento de elevadores, prensas hidráulicas, frenos y muchos otros dispositivos hidráulicos

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  23. La prensa hidráulica es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferentes áreas que, mediante una pequeña fuerza sobre el pistón de menor área, permite obtener una fuerza mayor en el pistón de mayor área. Los pistones son llamados pistones de agua, ya que son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores.

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  24. el principio de pascal dice que toda presión ejercida en un líquido se pasará por todo el líquido de manera uniforme y en todas las direcciones, la prensa hidráulica es una máquina que permite amplificar las fuerzas y constituye el fundamento de elevadores, prensas hidráulicas, frenos y muchos otros dispositivos hidráulicos

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