brazo hidraulico basado en el principio de Pascal

La presión que produce un líquido debido a su peso
se conoce como presión hidrostática. Si el líquido se
encierra en un recipiente herméticamente, se puede
aplicar otra presión usando un émbolo. Dicha presión se
transmitirá en todos los puntos del líquido con
igual intensidad.

 
El físico francés Blaise Pascal hizo estas observaciones y
enunció el principio que lleva su nombre:
“Toda presión ejercida sobre un líquido encerrado en un
recipiente se transmite con la misma intensidad a todos
los puntos del líquido y a las paredes del recipiente que
lo contiene”.

La Prensa Hidraulica.

Una de las aplicaciones del principio de Pascal, es la
prensa hidráulica.
Una prensa hidráulica está constituida por dos cilindros
de diferente diámetro, cada uno con su respectivo
émbolo. Los cilindros están unidos por un tubo de
comunicación. Se llena de líquido el tubo y los cilindros
y, al aplicar una fuerza en el émbolo de menor tamaño, la
presión generada se transmite íntegramente al émbolo
mayor.
Entre las aplicaciones del principio de Pascal se pueden
citar los frenos hidráulicos de los automóviles, los gatos
hidráulicos para levantar automóviles en estaciones
de servicio, en la industria para comprimir algodón y
extraer jugo de algunos frutos, entre otros.
¿Cómo funciona la prensa hidráulica?
De acuerdo al principio de Pascal, una presión aplicada
al líquido en el cilindro menor, se transmite por
completo al líquido del cilindro mayor. Por lo tanto, si
una fuerza de entrada F1 actúa sobre un émbolo de área
A1 ocasionará una fuerza de salida F2 sobre un área A2,
de modo que:
Presión de entrada= presión de salida

Tipos de Fluidos

Fluidos reales

Los fluidos reales son los que presentan cierta
viscosidad, es decir, un rozamiento interno de sus
moléculas. Tanto los líquidos como los gases presentan
cierta viscosidad, aunque los líquidos son más viscosos
que los gases.

Fluidos ideales

En los fluidos ideales no existen fuerzas de fricción, es
decir, no hay viscosidad entre sus moléculas. El agua y el
aire pueden considerarse como fluidos ideales.
En general, a través de los fluidos ideales se explican
algunos principios básicos de la hidrostática (estudio de
los líquidos en reposo).

La hidràulica

La hidráulica es la rama de la física que estudia la mecánica de los fluidos. La hidráulica
se divide en:
a) Hidrostática, que se encarga de estudiar los fluidos en reposo.
b) Hidrodinámica, que estudia los fluidos en movimiento.
En esta lección estudiarás los principios básicos de la hidrostática, la cual se
fundamenta en leyes y principios de mucha aplicación, tales como el principio de
Pascal y el de Arquímedes.

Principio de Pascal

La presión que produce un líquido debido a su peso
se conoce como presión hidrostática. Si el líquido se
encierra en un recipiente herméticamente, se puede
aplicar otra presión usando un émbolo. Dicha presión se
transmitirá en todos los puntos del líquido con
igual intensidad.
El físico francés Blaise Pascal hizo estas observaciones y
enunció el principio que lleva su nombre:
“Toda presión ejercida sobre un líquido encerrado en un
recipiente se transmite con la misma intensidad a todos
los puntos del líquido y a las paredes del recipiente que
lo contiene”.

La prensa hidráulica

Una de las aplicaciones del principio de Pascal, es la
prensa hidráulica.
Una prensa hidráulica está constituida por dos cilindros
de diferente diámetro, cada uno con su respectivo
émbolo. Los cilindros están unidos por un tubo de
comunicación. Se llena de líquido el tubo y los cilindros
y, al aplicar una fuerza en el émbolo de menor tamaño, la
presión generada se transmite íntegramente al émbolo mayor.

Entre las aplicaciones del principio de Pascal se pueden
citar los frenos hidráulicos de los automóviles, los gatos
hidráulicos para levantar automóviles en estaciones
de servicio, en la industria para comprimir algodón y
extraer jugo de algunos frutos, entre otros.

El principio de Arquímedes

Consigue dos latas de gaseosa debidamente selladas de
fábrica, una dietética y la otra normal. Introduce ambas
en un recipiente con agua y observa con atención. ¿Qué
ocurre?
Notarás que una se hunde y la otra flota. ¿Cómo lo
explicas si contienen la misma cantidad de bebida?
¿Alguna vez has podido evidenciar que en el agua los
objetos parecen perder peso? El matemático griego
Arquímedes, fue el primero que estudió el empuje
vertical hacia arriba ejercido por los fluidos.
Arquímedes enunció su principio así:
“Un objeto que se encuentra parcial o totalmente
sumergido en un fluido experimenta una fuerza
ascendente llamada empuje igual al peso del líquido
desalojado”.

Un cuerpo sólido sumergido en un líquido se expone a
un sistema de diferentes fuerzas. Las presiones ejercidas
sobre las caras laterales del objeto se anulan porque son
iguales, sin embargo, está sujeto a otras dos fuerzas: su
peso, que lo empuja hacia abajo, y el empuje del líquido
que la impulsa hacia arriba.

Dependiendo de la magnitud del peso y del empuje
tendremos los casos siguientes:
a) Si el peso del cuerpo es menor que el empuje recibido

, flotará y desalojará una cantidad de líquido
menor que su volumen.
b) Si el peso del cuerpo es igual al empuje que recibe,
estará en equilibrio, sumergido dentro del líquido.
c) Si el peso del cuerpo es mayor que el empuje que
recibe, este se hundirá completamente. Si esto
sucede, el volumen del líquido desalojado equivale
en magnitud, exactamente al mismo volumen del
objeto hundido. Para ilustrar lo anterior, piensa en
lo siguiente: Se quiere saber cúal es el volumen de
un trozo de metal y para hacerlo se colocan 50 cm3
de agua en un recipiente y después de introducir un
trozo de metal, se observa que el volumen asciende
a 55 cm3, se deduce que se han desalojado 5 cm3 de
agua, lo que equivale al volumen que ocupa el trozo
de metal.

¿Qué relación hay entre la densidad y la flotación de los
cuerpos?

Recuerda que en la flotación interviene el peso de un
objeto. Si un objeto se hunde o flota en un líquido
depende de cómo se compare el empuje con el peso del
objeto. Éste a la vez depende de la densidad del objeto,
por ello existen tres reglas de densidad y flotación de los
cuerpos:
1. Si el objeto es más denso que el líquido en el cual se
sumerge, se hundirá. Los objetos más densos se van
al fondo. Por ejemplo, los metales.
2. Si un objeto es menos denso que el líquido en que
se sumerge, flotará. Por ejemplo, el aceite es menos
denso que el agua, por eso no se mezcla sino que
flota sobre ella.
3. Si la densidad de un objeto es igual que la densidad
del fluido, permanecerá en equilibrio. Por ejemplo,
muchos peces no salen a nadar cerca de la superficie
ni se hunden hasta el fondo, más bien usan su vejiga
natatoria para regular su densidad a fin de poder
nadar en medio.

El principio de Arquímedes y los barcos

Una de las más importantes aplicaciones del principio
de Arquímedes está en el diseño, construcción y
funcionamiento de los barcos. Desde las pequeñas
embarcaciones artesanales de madera hasta los enormes
buques transatlánticos hechos de acero, todos están
diseñados para flotar en el agua de acuerdo con el
principio de Arquímedes.

Los grandes barcos, no importa de qué material están
fabricados, contienen enormes espacios llenos de aire,
el cual es una sustancia cuya densidad es menor que
la del agua, es decir, más ligero o más liviano que el
agua, lo que permite que el barco se mantenga a flote,
desalojando un volumen de agua equivalente a su
propio volumen total. Es debido a estos grandes espacios
llenos de aire que la densidad total de los barcos resulta
ser menor que la del agua, permitiéndoles desplazarse
tranquilamente sobre la superficie.

en resumen....!!

El principio de Pascal enuncia que toda presión que se ejerce sobre un líquido encerrado
en un recipiente se transmite con igual intensidad en todos los puntos del líquido y a las
paredes del recipiente que lo contiene.
La prensa hidráulica es una aplicación del principio de Pascal, la cual tiene muchas otras
aplicaciones en la vida cotidiana como los frenos del automóvil, los gatos mecánicos para
levantar vehículos, las máquinas de extracción de jugo, entre otras.
El matemático e inventor griego Arquímedes estableció el principio de flotación de los
cuerpos, el cual lleva su nombre y establece que todo cuerpo sumergido en un fluido
recibe una fuerza ascendente llamada empuje igual al peso del fluido desalojado.
La flotación de los barcos es una aplicación del principio de Arquímedes.

Definicion y aplicacion de la presiòn hidrostàtica.

La presión que ejercen los líquidos sobre el recipiente
que los contiene se denomina presión hidrostática. Esta
presión es perpendicular a las paredes del recipiente que
los contiene y actúa en todas direcciones y sólo es nula
en la superficie del líquido.
¿A qué se debe la presión hidrostática?

Se debe a la fuerza que el peso de las moléculas ejerce
sobre un área específica y esta presión aumenta en
cuanto sea mayor la profundidad.

Por ejemplo, cuando nadas bajo el agua puedes sentir
la presión de ésta en los oídos. Mientras más profundo
estés sumergido, mayor será la presión, debido al peso
del agua encima de tu cuerpo; por tanto, la presión
depende de la profundidad.

La presión de un líquido también depende de la
densidad. No es lo mismo sumergirse en agua que en
aceite o petróleo. La presión en el interior de un líquido
depende de la profundidad y también de su densidad.