Construyendo una prensa hidr

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Construyendo una prensa hidráulica

• NM3
• Física
• Fluidos

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Introducción

• Para comenzar a comprender cómo funciona una
  prensa hidráulica, tenemos que entender un
  concepto que es básico en todo esto
• El concepto de presión.
• En términos muy sencillos, la presión es una
  magnitud que viene de una fuerza que se ejerce
  sobre cierta superficie.

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Presión

• Esta fuerza se distribuye sobre la superficie en
  que actúa.
• En física la presión (P) es la resultante entre
  una fuerza (F) y la superficie (A) donde actúa
  dicha fuerza.
• Es decir
• P F/A
• En donde
• P se mide en pascales (Pa)
• F se mide en Newton (N)
• A (área) se mide en (m²)

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Principio de Pascal

• La presión aplicada a un fluido encerrado se
  transmite con la misma intensidad a todos los
  puntos del mismo y a las paredes del recipiente
  que lo contiene.
• Este enunciado fue obtenido, a partir de
  observaciones y experimentos, por el físico y
  matemático francés Blaise Pascal.

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Blaise Pascal

• Blaise Pascal nació el 19 de junio de 1623 en
  Clermont, Francia.
• Fue educado por su padre, quien pretendió que su
  hijo no viera ningún libro de matemática hasta
  los 15 años, pero Blaise por su cuenta a los 12
  años descubrió que la suma de los ángulos
  interiores de un triángulo era 180º.
• Esta demostración enterneció a su padre, quien le
  entregó para su estudio un texto de Euclides.
• Con esto, ya nos podemos hacer la idea del genio
  que sería Blaise Pascal.

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Blaise Pascal

• A los 14 años presentó un trabajo sobre geometría
  descriptiva.
• En 1640, a los 17 años, publicó un ensayo sobre
  las secciones cónicas.
• En 1642 construyó una máquina para sumar (se
  podría decir una calculadora) llamada
  Pascalina.
• En resumen, sus trabajos abarcaron la creación
  de la Teoría de la Probabilidad (el triángulo de
  Pascal) estudios en geometría, hidrodinámica e
  hidroestática y presión atmosférica dejó
  inventos como la jeringa y el descubrimiento de
  la Ley de Presión de Pascal.
• Pascal murió a los 39 años, en París, el 19 de
  agosto de 1662.

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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.

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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
• La presión ejercida sobre un líquido confinado y
  en reposo se transmite integralmente a todos los
  puntos de este.

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La prensa hidráulica
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La prensa hidráulica

• La prensa hidráulica es una aplicación del
  principio de Pascal.
• La prensa consta de dos émbolos de distintos
  diámetros, en sendos recipientes, los cuales
  están intercomunicados por un tubo.

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La prensa hidráulica

• La presión de un líquido se transmite a todos
  los puntos del mismo y a las paredes del
  recipiente que lo contiene.

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La prensa hidráulica

• Por medio de uno de los émbolos se puede ejercer
  una presión en el líquido.
• De acuerdo con el principio de Pascal, esta
  presión se transmite al otro émbolo con la misma
  intensidad, por lo que éste debe subir.
• Para que los émbolos mantengan la misma posición,
  ambos deben ejercer la misma presión sobre el
  líquido.

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La prensa hidráulica

• Es decir, la presión que sobre el líquido ejerce
  el émbolo menor es P1 F1/S1, donde F1 es la
  fuerza que actúa y S1 es la superficie del émbolo
  menor.
• La presión que sobre el líquido ejerce el émbolo
  mayor es P2 F2/S2, donde F2 es la fuerza que
  actúa y S2 es la superficie del émbolo mayor.

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La prensa hidráulica

• De lo anteriormente dicho se deduce
• P1 P2.
• Entonces ambas expresiones se relacionan de la
  siguiente manera
• F1/S1 F2/S2