PRINCIPIOS BÁSICOS

PROFESOR GASTÓN ELGUETADUOC UCMELIPILLA

Introdución:

• 1. Historia.• 2. Ley de pascal.• 3. Caudal y fluido.• 4. Recordemos.

Principio de Pascal:

En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: la presión ejercida  por  un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente  de  paredes  indeformables  se transmite  con  igual  intensidad  en  todas  las direcciones y en todos los puntos del fluido.

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

PRESIÓN DE UN FLUIDO

• Un sólido es un cuerpo rígido y puede soportar que se le aplique fuerza sin que cambie sensiblemente su forma, un líquido solo puede soportar que se le aplique fuerza en una superficie o frontera cerrada si el fluido no esta restringido en su movimiento, empezará a fluir bajo el efecto del esfuerzo cortante en lugar de deformarse elásticamente.

La Fuerza:

• La fuerza que ejerce un fluido sobre las paredes del recipiente que lo contiene actúa siempre en forma perpendicular a las paredes.

Los líquidos ejercen presión en todas direcciones.

Aplicación:

• Una de las aplicaciones de esta Ley es en la “Prensa hidráulica” la cual consiste en dos cilindros conectados en su parte inferior de diferentes diámetros y que tienen dos émbolos o pistones y en los cuales si en uno de ellos se aplica una fuerza, la presión de un líquido, generalmente un aceite.

Definición de Caudal:

• El caudal (o gasto) se define como el producto de la sección por la que fluye el fluído y la velocidad a la que fluye.

Aplicaciones:

• También podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos, en los frenos hidráulicos y transmisiones automáticas.

Aplicaciones del principio

• El principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia de la ecuación fundamental de la hidrostática y del carácter altamente incompresible de los líquidos. En esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante, de modo que de acuerdo con la ecuación:

Propiedades de la presión en un medio fluido

• 1. La fuerza asociada a la presión en un fluido ordinario en reposo se dirige siempre hacia el exterior del fluido, por lo que debido al principio de acción y reacción, resulta en una compresión para el fluido, jamás una tracción.

• 2. La superficie libre de un líquido en reposo es siempre horizontal. Eso es cierto sólo en la superficie de la Tierra y a simple vista, debido a la acción de la gravedad no es constante. Si no hay acciones gravitatorias, la superficie de un fluido es esférica y, por tanto, no horizontal.

• 3. En los fluidos en reposo, un punto cualquiera de una masa líquida está sometida a una presión que es función únicamente de la profundidad a la que se encuentra el punto. Otro punto a la misma profundidad, tendrá la misma presión. A la superficie imaginaria que pasa por ambos puntos se llama superficie equipotencial de presión o superficie isobárica.

Refrigeración del Liquido Fluido Hidráulico:

• La refrigeración se basa en la aplicación alternativa de presión elevada y baja, haciendo circular un fluido en los momentos de presión por una tubería. Cuando el fluido pasa de presión elevada a baja en el evaporador, el fluido se enfría y retira el calor de dentro del refrigerador.

• Como el fluido se encuentra en un ciclo cerrado, al ser comprimido por un compresor para elevar su temperatura en el condensador, que también cambia de estado a líquido a alta presión, nuevamente esta listo para volverse a expandir y a retirar calor (recordemos que el frío no existe es solo una ausencia de calor).

Definición de presión:

• La presión se define como la fuerza ejercida sobre unidad de área p = F/A. De este modo obtenemos la ecuación: F1/A1 = F2/A2, entendiéndose a F1 como la fuerza en el primer pistón y A1 como el área de este último. Realizando despejes sobre esta ecuación básica podemos obtener los resultados deseados en la resolución de un problema de física de este orden.

Afirmación:

• Si el fluido no fuera incompresible, su densidad respondería a los cambios de presión y el principio de Pascal no podría cumplirse. Por otra parte, si las paredes del recipiente no fuesen indeformables, las variaciones en la presión en el seno del líquido no podrían transmitirse siguiendo este principio.

Recordemos:

• 1. ¿Cuál es la definición de Pascal?• 2. ¿Cuál es el ejemplo que uso pascal

para comprobar su teoría?• 3. ¿Cuáles son las aplicaciones de

presión?• 4. ¿dónde se aplica en la trasmisión el

principio de pascal?