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PLAN DE APOYO (PRINCIPIO DE PASCAL)
PRINCIPIO DE PASCAL
El principio de Pascal establece que si se aplica una presión externa a un fluido confinado, la presión en cada punto del fluido se incrementa en la misma cantidad.
Varios dispositivos prácticos se basan en el principio de Pascal. Un ejemplo es el elevador hidráulico, ilustrado en la figura, en el que se emplea una pequeña fuerza para ejercer una gran fuerza haciendo el área del pistón de salida mayor que el área del pistón de entrada. Para ver cómo funciona este dispositivo, supongamos que los pistones de entrada y salida están a la misma altura (por lo menos aproximadamente). La fuerza externa de entrada Fent, por el principio de Pascal, incrementa la presión en la misma cantidad en todo el fluido, por lo tanto, al mismo nivel Psal=Pent donde las cantidades de entrada están representadas por el subíndice “ent” y las de salida por “sal.” Así,
Fsal/Asal=Fent/Aent
La cantidad Fsal/Fent constituye la ventaja mecánica del elevador hidráulico y es igual a la razón de las áreas. Por ejemplo, si el área del pistón de salida es 20 veces la del cilindro de entrada, la fuerza se multiplica por un factor de 20.
TALLER
PRINCIPIO DE PASCAL
1. Se quiere levantar un carro que pesa 12200N, mediante una prensa hidráulica cuyo émbolo pequeño tiene una superficie de 0.5 m2. La fuerza máxima que se le puede aplicar al émbolo pequeño es de 132 N. Calcula la superficie mínima que debe tener el émbolo grande.
2. Un elevador de carros tiene forma circular en sus extremos, si uno de ellos tiene un radio de 0.9m. ¿Qué fuerza se debe aplicar en el extremo pequeño para levantar un carro con una masa de 1200kg? Si el área o superficie del pistón más grande es de 1.2m2.
3. Un elevador de carros tiene forma cuadrada en sus extremos, si uno de ellos tiene un lado de 0.4m. ¿Qué fuerza se debe aplicar en el extremo pequeño para levantar un carro con una masa de 2300kg? Si el área o superficie del pistón más grande es de 68924cm2.
4. Se quiere levantar un carro que pesa 21341kg, mediante una prensa hidráulica cuyo émbolo pequeño tiene una superficie de 3567 cm2. La fuerza máxima que se le puede aplicar al émbolo pequeño es de 1982N. Calcula la superficie mínima que debe tener el émbolo grande.
5. Cuál es la fuerza que se necesita para elevar una caja de 321,45kg si se ayuda de una prensa hidráulica cuyo émbolo pequeño tiene un radio de 302,98cm y el grande de 2282cm
Tomado de física para ciencias e ingeniería de Giancolli