Gato Hidraulico Prensa Hidraulica

Como funciona un gato hidráulico?

Una de las aplicaciones de la hidrostática y del Principio de Pascal, es el famoso gato hidráulico, que es utilizado comúnmente para levantar autos y objetos pesados utilizando muy poca fuerza. Seguidamente, veremos de manera sencilla y didáctica cómo funciona un gato hidráulico.

El funcionamiento de un gato hidráulico se basa en una característica de los fluidos, los cuales mantienen la misma presión a lo largo de una misma distancia horizontal, es decir, los fluidos sin importar el punto horizontal en donde se encuentren, mantendrán la misma presión.

Ahora, tomando en cuenta que la presión es el producto de la fuerza ejercida sobre una unidad de área (P = F x A), se aprovecha el Principio de Pascal para obtener una fuerza mayor en un extremo de un compartimiento, en donde tenemos almacenado un líquido, con tan sólo aumentar el área del recipiente que lo contiene.

Podemos decir entonces, que si adicionamos aire mediante una palanca a una sección de área pequeña (A1), el líquido almacenado en el gato es empujado hacia el lado de área mayor (A2) levantando un émbolo que multiplicará la fuerza ejercida por el aire adicionado en relación al área mayor (A2).

PRENSA HIDRAULICA

El principio de Pascal tiene una aplicación práctica recontra práctica: la prensa hidráulica. Consiste en un recipiente cerrado con dos émbolos. Un émbolo es una superficie deslizante dentro de un tubo: un pistón. Uno de los émbolos es de sección pequeña (el 1) y el otro, grande (el 2).

Aplicando una fuerza, F1, sobre el émbolo pequeño, se obtiene una fuerza mayor, F2, en el émbolo mayor. O sea: la prensa hidráulica es un multiplicador de fuerzas. La explicación de su funcionamiento es sencillísima.

Pongamos los dos émbolos a la misma altura. Entonces, por aplicación del principio general de la hidrostática, garantizamos que entre los émbolos no habrá diferencia de presión. Luego aplicamos una fuerza de intensidad F1 en el émbolo angosto. La fuerza F1 se reparte en un área pequeña, S1. Queda entonces definida la presión P1.

Pascal, a su vez, garantiza que en el otro émbolo la presión será la misma. O sea:

P1 = P2

F1 / S1 = F2 / S2

la que a nosotros nos interesa es F2 = F1 . ( S2 / S1)

De modo que la fuerza resultante F2, será ( S2 / S1) veces mayor que F1. Cuanto más grande sea la sección del émbolo grande respecto de la sección del émbolo finito mayor va a ser el factor de multiplicación de la fuerza. Por ejemplo, si la sección 2 es 100 veces mayor que la sección 1 (una relación típica), entonces la fuerza 2 es 100 veces más grande que la 1.

...