4. Principio de Pascal
Descargar como PPTX, PDF0 recomendaciones21,440 vistas
El documento detalla el principio de Pascal, que establece que la presión aplicada a un líquido encerrado se transmite uniformemente en todas direcciones. Se explican aplicaciones prácticas, como la prensa hidráulica, que utiliza este principio para multiplicar fuerzas. También se incluyen ejemplos y problemas relacionados con el cálculo de fuerzas y áreas en prensas hidráulicas.
4. Principio de Pascal
- 1. Centro de Estudios Tecnológicos Industrial y de Servicios No. 119 “Gertrudis Bocanegra Lazo de la Vega” Física II Profe. Juan Víctor Tapia Hernández Septiembre 2017 Principio de Pascal
- 3. Principio de Pascal Recordemos que un líquido produce una presión hidrostática debido a su peso, pero si el líquido se encierra herméticamente dentro de un recipiente puede aplicársele otra presión utilizando un émbolo; dicha presión se transmitirá íntegramente a todos puntos del líquido. Esta observación fue hecha por el físico francés Blaise Pascal (1623-1662), quien enuncio el siguiente principio que lleva su nombre: Toda presión que se ejerce 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.
- 4. Jeringa de Pascal 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 presión.
- 5. Prensa Hidráulica: La prensa hidráulica es una de las aplicaciones del principio de Pascal. Consta esencialmente de dos cilindros de diferente diámetro, cada uno con su respectivo émbolo, unidos por un tubo de comunicación. Se llena de líquido el tubo y los cilindros, y al aplicar una fuerza en el émbolo menor la presión que genera se transmite íntegramente al émbolo mayor. Al penetrar el líquido en el cilindro mayor, empuja el émbolo hacia arriba. Si una fuerza de pequeña magnitud actúa sobre el émbolo menor produce una fuerza de gran magnitud sobre el émbolo mayor.
- 6. Formula de la Prensa Hidráulica La presión en émbolo menor esta dada por la relación 𝒇 𝒂 , y en el émbolo mayor por 𝑭 𝑨 . De acuerdo con el principio de Pascal ambas presiones son iguales, por tanto, la fórmula para la prensa hidráulica es: 𝑭 𝑨 = 𝒇 𝒂 Donde: 𝑭 = 𝑚𝑎𝑔𝑛𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑜𝑏𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 é𝑚𝑏𝑜𝑙𝑜 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟, 𝑒𝑛 𝑁. 𝐀 = á𝑟𝑒𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 é𝑚𝑏𝑜𝑙𝑜 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟, 𝑒𝑛 𝑚2 . 𝒇 = 𝑚𝑎𝑔𝑛𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑜𝑏𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 é𝑚𝑏𝑜𝑙𝑜 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟, 𝑒𝑛 𝑁. 𝐚 = á𝑟𝑒𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 é𝑚𝑏𝑜𝑙𝑜 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟, 𝑒𝑛 𝑚2 .
- 7. Ejemplos de problemas del Principio de Pascal 1. ¿Qué magnitud de fuerza se obtendrá en el émbolo mayor de una prensa hidráulica cuya área es de 100 cm², cuando el émbolo menor cuya área es igual a 15 cm² se aplica una fuerza cuya magnitud es de 200 N? F=1 333.33 N 2. Calcular la magnitud de la fuerza que se obtendrá en el émbolo mayor de una prensa hidráulica de un diámetro de 20 cm, si en el émbolo menor de 8 cm se ejerce una fuerza cuya magnitud es de 150 N. F= 937.5 N 3. Calcular el diámetro que debe tener el émbolo mayor de una prensa hidráulica para obtener una fuerza de 2 000 N, cuando el émbolo menor tiene un diámetro de 10 cm y se aplica una fuerza de 100 N. D= 44.72 cm
- 8. Ejercicios: Principio de Pascal 1. Calcular la magnitud de la fuerza que se aplica en el émbolo menor de una prensa hidráulica de 10 cm² de área, si el émbolo mayor con un área de 150 cm² se produce una fuerza cuya magnitud es de 10 500 N. 2. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que se producirá en el émbolo mayor de una prensa hidráulica, cuyo diámetro es de 40 cm, si en el émbolo menor de 12 cm de diámetro se ejerce una fuerza cuya magnitud es de 250 N? 3. Calcular el diámetro del émbolo menor de una prensa hidráulica para que con una fuerza de 400 N, se produzca en el émbolo mayor, con un diámetro de 50 cm, una fuerza de 4 500 N. Valor por ejercicio: 5 puntos Valor Total: 15 puntos