Prensa Hidráulica

¿En qué consiste?

Consiste en 2 tubos de distintos diámetros que contienen un fluido, unidos y provistos de sus respectivos pistones. Al aplicar una fuerza sobre el pistón más chico, la presión ejercida se trasmite por todo el fluido y provoca la fuerza correspondiente en el pistón más grande. Como las presiones sobre ambos pistones son iguales se obtiene que:

F1 / S1 = F2/S2

¿Para qué sirve?

Sirve para multiplicar fuerzas. Nos permite que al aplicar fuerzas pequeñas, obtengamos fuerzas grandes.

Se utiliza tanto para prensar como para levantar objetos pesados.

Este sistema es utilizado en los frenos hidráulicos. Cuando el freno del vehículo es presionado, un cilindro conocido como “maestro”, que se encuentra dentro del auto se encarga de impulsar el líquido de frenos a través de una tubería hasta los frenos situados en las ruedas, la presión ejercida por el líquido produce la fuerza necesaria para detener el vehículo.

Mi hipótesis es que a menor superficie sobre la que se aplica la fuerza, mayor será la presión ejercida en el fluido y por lo tanto la fuerza obtenida en el segundo tubo también será mayor y podrá frenar una rueda en movimiento.

Aplicaciones de la prensa Hidráulica

La prensa hidráulica es un dispositivo que tiene varias aplicaciones técnicas, porque la fuerza que ejerce en el émbolo menor se multiplica en el émbolo mayor, de tal manera que la fuerza resultante mucho mayor que la fuerza aplicada.

• En el elevador de autos, en el émbolo menor envía por un tubo aceite a presión hasta un gran cilindro, donde levanta un émbolo de gran superficie que destaca sobre el aceite.

• Sistema de frenos hidráulico de un automóvil. La acción del pedal de freno desaloja aceite del cilindro. Éste se distribuye uniformemente entre los tubos que van a las ruedas y allí comprime las balatas contra los tambores de freno, ejerciendo igual presión en las cuatro ruedas.

Principio de Pascal

Sabemos 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 los puntos del líquido. Esto se explica si recordamos que los líquidos, a diferencia de los gases y sólidos, son prácticamente incompresibles.

Ésta observación fue hecha por el físico francés Blaise Pascal(1623-1662), quién enunció el siguiente principio que lleva su nombre;

"Toda presión que se ejerce en 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 las contiene."

El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada de diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante le émbolo, se observa que sale el agua por todos los agujeros con la misma presión.

El Experimento de Pascal

En 1653, Pascal realizó un experimento en el que usó un barril lleno de agua, al cual adicionó un tubo por donde se podía agregar más de este líquido. Al ir agregándolo y llegar casi a 10 m (aprox.) de la columna de agua desde la base del tubo, Pascal constató que la presión ejercida por la columna (1 atm aprox.) fue de tal magnitud que reventó el barril de manera uniforme.

Conclusión del experimento

Pascal comprobó entonces que, cuando se aplica una presión a un líquido encerrado y estático, esta es uniformemente transmitida a todas las partículas del fluido y con ello a las paredes del recipiente contenedor.

A partir del experimento anterior se tiene el siguiente enunciado:

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