Demostración del Principio de Pascal (Prensa Hidráulica)
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FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión.
También podemos observar aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos, en los frenos hidráulicos y en los puentes hidráulicos.
3.2. Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja”. Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide
Base de madera (40 x 40) Triplay 4 Varillas de fierro 8 jeringas ( 5 de 20ml, 1 de 10ml 1 de 30ml 1 de 50 ml) Triple vía Manguera para suero Liquido (agua, refresco, entre otros) Taladro
2. Procedimiento de armado
Primero procedemos a marcar los diámetros de las cuatro varillas de fierro en las esquinas de la base de madera.
Luego procedemos a taladrar en el lugar donde fueron hechas las marcas con el fin de insertar las varillas.
Como siguiente paso procedemos a seccionar el triplay en cuatro rectángulos (2 movibles y 2 de soporte para las jeringas).
Realizamos marcas de los diámetros de las jeringas y las varillas de fierro en las cuatro partes seccionadas y luego procedemos a hacer los
agujeros, utilizando el taladro. Se debe tener en cuenta que en una de las secciones irán cuatro jeringas de 20ml; y en la otra sección irán las jeringas de 10ml, 20ml, 30ml y 50ml.
Luego procedemos a la unión de la triple vía y las mangueras de suero con las jeringas, para luego insertar estas últimas en las secciones de triplay.
Insertamos 4 jeringas de 20ml en una de las secciones de triplay, y en la otra colocamos las jeringas de 10ml, 20ml 30ml y 50 ml.
Luego procedemos a insertar las secciones de triplay en las varillas de fierro.
Finalmente, procedemos a llenar las jeringas del líquido deseado y equilibrar los fluidos con el fin de que al ejercer presión no quede aire dentro de las jeringas.
3. Explicación
En este proyecto podemos observar la aplicación del Principio de Pascal, el
cual nos dice que al aplicar una fuerza pequeña, en este caso presión, a un
líquido que se encuentra encerrado, esta fuerza se trasmitirá a todas las partes
del fluido y a las paredes del recipiente, por lo cual será capaz de producir una
fuerza mayor que será necesaria para poder elevar la plataforma, y el objeto que
se encuentre en ella.
Aquí observamos que al ejercer presión sobre la jeringa pequeña el líquido se
desplazará con mayor rapidez y fuerza a la jeringa más grande ya que como nos
dice el principio de Pascal.
También el elevador hidráulico está relacionado con el principio de la prensa
hidráulica ya que al aplicarle una fuerza a la jeringa de menor tamaño, permite
obtener una fuerza mayor en la jeringa de mayor área.
CONCLUSIONES
Para este proyecto se utilizaron dos leyes de física: La incompresibilidad de los líquidos, lo que hace que por mucha presión ejercida sobre ellos, no disminuirán su volumen y la presión ejercida por un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.
Si aumentamos la sección del émbolo de salida conseguiremos una gran presión de salida, incluso de miles de veces superior a la ejercida sobre el actuador.
La presión por la que se multiplica la fuerza es la misma que la diferencia que haya entre las superficies de los émbolos. Así una jeringa con el doble de superficie realizara el doble de presión que la ejercida sobre la menor, aunque también realizará un recorrido dos veces más pequeño que la de menor tamaño,
Referencias
DOE Fundamentals Handbook - Thermodynamics, Heat Transfer, And Fluid
Flow, Volume 1, U.S. Department of Energy
Ortega, Manuel R. (1989-2006). Lecciones de Física (4 volúmenes). Monyte
Resnick, Robert & Halliday, David. 2004. Física 4ª. CECSA, México
Tipler, Paul A. 2000. Física para la ciencia y la tecnología (2 volúmenes). Barcelona: Ed. Reverté
Vera, Alejandro.2005. Mecánica de Fluidos. Hidrostática e Hidrodinámica. Cuzcano