domingo, 5 de febrero de 2012

SEGUNDO AÑO: PRINCIPIO DE PASCAL


Explica que importancia encontraste en la aplicación del principio de Pascal cuando elaboraste la prensa hidráulica.
PRINCIPIO DE PASCAL
El principio de Pascal y sus aplicaciones
Enunciado: La presión aplicada en un punto de un líquido contenido en un recipiente se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo.
Este enunciado, obtenido a partir de observaciones y experimentos por el físico y matemático francés Blas Pascal (1623-1662), se conoce como principio de Pascal.
En un fluido en equilibrio, la presión ejercida en cualquiera de sus puntos se transmite con igual intensidad en todas las direcciones. Esta ley denominada principio de Pascal, tiene múltiples aplicaciones prácticas y constituye  la base teórica de la prensa hidráulica.

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En las imágenes del esquema de la prensa hidráulica se observa que, al aplicar una fuerza F1 sobre el primer émbolo, se genera una presión en el fluido que se transmite hacia el segundo émbolo, donde se obtiene una fuerza F2. Como la presión es igual a la relación entre la fuerza y el área, tenemos que

P1 = F1/A1   P2 = F2/A2
P1 = P2
F1/A1= F2/A2
F2 = (A2/A1)x F1 
Debido a que el área A2, es mayor que el área A1, la fuerza obtenida en el segundo émbolo es mayor que la que se ejerce en el primero. Por ello, con una prensa hidráulica es posible levantar grandes pesos aplicando fuerzas pequeñas o moderadas, como por ejemplo un auto.
En el principio de Pascal se fundamentan numerosas aplicaciones tecnológicas de uso cotidiano, como gatos hidráulicos, grúas, excavadoras, sistemas de frenos de automóviles, abertura y cierre de puertas, etc. Estas aplicaciones son comúnmente conocidas como sistemas hidráulicos.
Ejemplo.
Un niño levanta un automóvil de 800 N con ayuda de un elevador hidráulico. Este descansa sobre un pistón de 2000 cm3 de área. Halle el valor de la fuerza F1 que el niño ejerce, si sabe que el área del pistón que empuja es de 25 cm3.

Se reemplaza la ecuación
F1 = (A1/A2)x F2 
F1= (25 cm3/2000 cm3) x 800 N
F1= 10 N
Contesta las siguientes preguntas
-¿Qué aplicaciones tiene el principio de Pascal?
-¿Por qué no tendría sentido que el área de los émbolos de una prensa hidráulica fueran iguales? Explica
Resuelve los siguientes problemas
1. A un émbolo de 0.025 m2 que tiene agua confinada se le aplica una fuerza de 200 N. Determina la fuerza que ejercerá otro émbolo, comunicado con el primero, de 0.5 m2.
2. Si se quiere levantar un automóvil que tiene una masa de 2500 kg, ¿qué fuerza se debe aplicar al émbolo menor del gato hidráulico descrito en el problema anterior? Nota: recuerda que w=mg
-émbolo
-hidráulica

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