Universitat de ValènciaFacultat de Física Logo del portal

Categories:
Fluids.
Objectius:
Aplicar el Principio de Pascal a la prensa hidráulica.
Materials:

Soporte con jeringuillas de varios tamaños conectadas por tubos de goma; recipiente con agua; pesa de 1000 g y 2 pesas de 500 g.

Temps de Muntatge:
5 minutos
Descripció:

Procedimiento

  • Montaje Fig. 1: poner una pesa de 500 g encima del émbolo de ambas jeringuillas pequeñas. Observar cómo no se mueven.
  • Montaje Fig. 2: poner las dos pesas de 500 g sobre los émbolos de las jeringas de distinto tamaño. Observar cómo ahora la pesa sobre la jeringa grande se eleva lentamente.
  • Montaje Fig. 1: poner una pesa de 500 g sobre una jeringuilla y sobre la otra la pesa de 1000 g. Observar cómo la pesa de 500 g se eleva.
  • Montaje Fig. 2: poner la pesa de 500 g encima del émbolo de la jeringuilla pequeña y la pesa de 1000 g sobre él émbolo de la jeringa grande (Fig. 2). Observar cómo la pesa de 500 g eleva lentamente la de 1000 g.

El principio de Pascal afirma que cuando se ejerce presión sobre un fluido incompresible, la presión se transmite con igual intensidad a todos los puntos del fluido y a las paredes que lo contienen. Este principio se utiliza para amplificar la fuerza aplicada en la llamada prensa hidráulica (patentada en 1795 por Joseph Bramah). Consiste en un fluido (agua o aceite) en un receptáculo con dos pistones móviles de distinto tamaño en sus extremos. Cuando se ejerce fuerza sobre el pistón pequeño, se traduce en una fuerza superior en el pistón grande. La diferencia entre las dos fuerzas será proporcional a la diferencia en área de los dos pistones, ya que la presión se mantiene por el principio de Pascal.

 

P_{1}= P_{2}\xrightarrow[definici\acute{o}n de presi\acute{o}n]{ }\frac{F_{1}}{S_{1}}= \frac{F_{2}}{S_{2}}\xrightarrow[despejado]{ }F_{1}= \frac{S_{1}}{S_{2}}F_{2}

de donde si S_{1}> S_{2}\rightarrow F_{1}> F_{2}

 

En la amplificación de la fuerza la energía se conserva porque la distancia que se desplaza el pistón pequeño es menor que la se desplaza el pistón grande W= F_{1}\Delta h_{1}= F_{2}\Delta h_{2}\xrightarrow[si F_{1}> F_{2}]{ }\Delta h_{1}< \Delta h_{2}

 

Las prensas hidráulicas tienen múltiples aplicaciones: montacargas, pedales de freno de los coches, gato de los camiones, máquinas para compactar residuos…

Advertiments:
  • Para llenar las jeringas y el tubo flexible hay que soltar del tubo una jeringuilla pequeña. Con la otra jeringa hay que aspirar del recipiente con agua hasta llenar tubo y jeringa hasta la mitad. La jeringa suelta la llenamos hasta la mitad y la conectamos al tubo. Eliminar en el aire en los émbolos lo máximo posible. Conviene llevarlo preparado a clase y vaciar el agua al terminar.
  • Se puede utilizar el cartón con la regla graduada para observar mejor el movimiento del émbolo, aunque como queda aire en los émbolos un cálculo cuantitativo no es posible.
  • Esta demo complementa la 80 (presión hidrostática sobre un huevo).