Principio de Pascal:

1. definición
   

2. Física

El principio de Pascal es una ley de la hidrostática que involucra la variación de la presión hidráulica en un fluido en equilibrio.

Recibe este nombre porque fue elaborado en el siglo XVII por el físico, matemático y filósofo francés Blaise Pascal (1623-1662).

Su declaración se expresa de la siguiente manera:

“El aumento de presión ejercida sobre un líquido en equilibrio se transmite integralmente a todos los puntos del líquido así como a a las paredes del contenedor en el que está contenido “.

Fórmula

De la figura anterior, se expresa la fórmula del principio de Pascal:

Dónde,

F₁ y F_dos: fuerzas aplicadas a los pistones 1 y 2
LA₁ y el_dos: áreas del émbolo 1 y 2

En este sentido, las intensidades de las fuerzas aplicadas son directamente proporcionales a las áreas de los pistones.

Aplicaciones: Ejemplos

Algunos ejemplos del principio de Pascal se pueden aplicar a:

• Prensas hidraulicas
• Ascensores Hidraulicos
• Frenos hidraulicos
• Presas
• Tanques de agua
• Sistemas de amortiguadores

Principio de Stevin

El teorema de Stevin se conoce como la ley fundamental de la hidrostática. Su declaración es:

“La diferencia entre las presiones de dos puntos de un fluido en equilibrio (reposo) es igual al producto entre la densidad del fluido, la aceleración de la gravedad y la diferencia entre las profundidades de los puntos. “

Por tanto, este teorema determina la variación de la presión hidrostática que se produce en los fluidos.

Para calcular esta variación se utiliza la siguiente fórmula:

∆P = γ ⋅ ∆h o ∆P = dg ∆h

Dónde,

∆P: variación de la presión hidrostática (Pa)
γ: peso específico del fluido (N / m³)
D: densidad (Kg / m³)
gramo: aceleración de la gravedad (m / s^dos)
∆h: variación en la altura de la columna de líquido (m)

Principio de Arquímedes

Además del principio de Pascal y Stevin, el teorema de Arquímedes también es parte de la hidrostática. Su declaración es:

“Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un impulso de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido desplazado, por esta razón, los cuerpos más densos que el agua, se hunden, mientras que los menos densos flotan. “

Este teorema se usa para calcular la fuerza vertical y hacia arriba (fuerza de flotación) que hace que un cuerpo sea más liviano dentro de un fluido.

Para calcular la fuerza de flotabilidad, se utiliza la siguiente fórmula:

E = d_F.V_fd.gramo

Dónde,

Y: fuerza de flotación (N)
D_F: densidad del fluido (kg / m³)
V_fd: volumen de fluido desplazado (m³)
gramo: Aceleración de la gravedad (m / s^dos)

Lea también: Fórmulas hidrostáticas y físicas.

Ejercicios vestibulares con retroalimentación

1. (UNICAMP) La siguiente figura muestra, de forma simplificada, el sistema de frenos de disco de un automóvil.

Cuando se presiona el pedal del freno, empuja el émbolo de un primer pistón, que a su vez, a través del aceite en el circuito hidráulico, empuja un segundo pistón.

El segundo pistón presiona una pastilla de freno contra un disco de metal unido a la rueda, lo que hace que disminuya su velocidad angular.

Considerando el diámetro d2 del segundo pistón dos veces mayor que el diámetro d1 del primero, ¿cuál es la relación entre la fuerza aplicada al pedal del freno por el pie del conductor y la fuerza aplicada a la pastilla de freno?

a) 1/4
b) 1/2
c) 2
d) 4

dos. (UERJ) Observe, en la figura siguiente, la representación de una prensa hidráulica, en la que las fuerzas F1 y F2 actúan, respectivamente, sobre los pistones de los cilindros I y II.

Admita que los cilindros están completamente llenos de líquido. El volumen del cilindro II es cuatro veces el volumen del cilindro I, cuya altura es tres veces la altura del cilindro II. La relación entre las intensidades de las fuerzas F2 y F1, cuando el sistema está en equilibrio, corresponde a:

a) 12
b) 6
c) 3
d) 2

3. (Enem 2013) Para brindar accesibilidad a personas con dificultades de movilidad, el elevador hidráulico se utiliza en autobuses y automóviles.

En este dispositivo se utiliza una bomba eléctrica para forzar el paso de un fluido de un tubo estrecho a uno más grande, y de esta forma activar un pistón que mueve la plataforma.

Considere un elevador hidráulico cuyo área de la cabeza del pistón es cinco veces mayor que el área de la tubería que sale de la bomba.

Despreciando la fricción y considerando una aceleración gravitacional de 10 m / s^dos , se desea levantar a una persona de 65 kg en una silla de ruedas de 15 kg sobre la plataforma de 20 kg.

¿Cuál debería ser la fuerza ejercida por el motor de la bomba sobre el fluido para que la silla de ruedas se eleve a una velocidad constante?

a) 20 N
b) 100 N
c) 200 N
d) 1000 N
e) 5000 N

Para más preguntas, con resolución comentada, vea también: Ejercicios hidrostáticos.