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BRAZO HIDRÁULICO CON JERINGAS
Objetivo
Este experimento pretende demostrar más dinámicamente con elementos de poco
valor el funcionamiento de la teoría de pascal.
Funcionamiento
Todos hemos sentido la presión del agua cuando nos sumergimos en el fondo de una
piscina. Esta presión es causada por la cantidad de líquido que se encuentra encima
de nosotros (y a los lados y por abajo, como veremos más adelante). Así, a un metro
de profundidad, sostenemos una columna de agua de un metro de largo; a 50 metros
de profundidad, la columna es mucho mayor, por lo tanto, la presión aumenta
considerablemente. El peso del agua que provoca presión cuando nos sumergimos es
causado por la fuerza de gravedad terrestre. Pero azumamos que además de la fuerza
de gravedad ejercemos una fuerza adicional, seguramente seriamos aplastados por la
presión ejercida.
El sistema hidráulico funciona en este experimento como un gato hidráulico. Consiste
esencialmente en dos jeringas, una incrustada en un soporte y otra, sobre la otra
jeringa se ejerce una presión de 2 kg Con la jeringa 1 se bombea agua por medio de la
manguera y luego se empuja el pistón de la jeringa 2 y se
observemoscómo se levanta la masa de que colocamos en el extremo de la jeringa.
Ya entendiendo esto podemos con facilidad aclararomos las dudas sobre los demás
movimientos de este experimento.
TEORIA
El principio de Pascal fundamenta el funcionamiento de las genéricamente llamadas
máquinas hidráulicas: la prensa, el gato, el freno, el ascensor y la grúa, entre otras.
Este dispositivo, llamado prensa hidráulica, nos permite prensar, levantar pesos o
estampar metales ejerciendo fuerzas muy pequeñas. Veamos cómo lo hace.
El recipiente lleno de líquido de la figura consta de dos cuellos de diferente sección
cerrados con sendos tapones ajustados y capaces de res-balar libremente dentro de
los tubos (pistones). Si se ejerce una fuerza (F1) sobre el pistón pequeño, la presión
ejercida se transmite, tal como lo observó Pascal, a todos los puntos del fluido dentro
del recinto y produce fuerzas perpendiculares a las paredes. En particular, la porción
de pared representada por el pistón grande (A2) siente una fuerza (F2) de manera que
mientras el pistón chico baja, el grande sube. La presión sobre los pistones es la
misma, No así la fuerza!
Como p1=p2 (porque la presión interna es la misma para todos lo puntos)
Entonces: F1/A1 es igual F2/A2 por lo que despejando un termino se tiene que:
F2=F1.(A2/A1)
Si, por ejemplo, la superficie del pistón grande es el cuádruple de la del chico,
entonces el módulo de la fuerza obtenida en él será el cuádruple de la fuerza ejercida
en el pequeño.
La jeringa de Pascal es un instrumento que se utiliza en los laboratorios para
comprobar el principio de Pascal. Sirve también para comprobar el funcionamiento de
determinadas máquinas hidráulicas.
Materiales
3 Tablas de balso de 4 centímetros de ancho
6 jeringas
1.5 metros de manguera delgada
1 Palo de balso de 5 milímetros
Pegante y 1caja de chinches
Para la base giratoria un empaque usado de esos donde vienen los cd y una tabla de
15 cm. X 30 cm
16369287-BRAZO-HIDRAULICO-CON-GERINGAS-sanjose.pdf
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