El principio de Pascal es una ley de la física planteada por el importante matemático, y filósofo Blaise Pascal, esta ley explica como la presión que ejerce un fluido de cualquier tipo que se encuentra en un recipiente, en equilibrio, y que a su vez no puede comprimir; se transmite esa misma presión hacia todas las direcciones en que se decanta ese fluido.
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Principio de pascal y sus aplicaciones
1. UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS
NOMBRE : ALEXANDER CAYO
NRC: 7839
MATERIA: FISICA FUNDAMENTAL
TEMA: PRINCIPIO DE PASCAL Y SUS APLICACIONES
2. El principio de Pascal es una ley de la física planteada por el
importante matemático, y filósofo Blaise Pascal, esta ley explica
como la presión que ejerce un fluido de cualquier tipo que se
encuentra en un recipiente, en equilibrio, y que a su vez no
puede comprimir; se transmite esa misma presión hacia todas
las direcciones en que se decanta ese fluido.
3.
4. La presión ejercida sobre un fluido poco comprensible y en equilibrio
dentro de un reciente de paredes indeformables se transmite con
igual intensidad en todas las direcciones y en todo los puntos del
fluido.
La prensa hidráulica constituye la aplicación fundamental del principio
de Pascal y también un dispositivo que permite entender mejor su
significado
PRINCIPIO DE PASCAL Y SUS APLICACIONES
5. Presión
La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre
la cual actúa es decir equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie.
Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de
manera uniforme la presión p se define como.
𝑝 =
𝐹
𝐴
6. En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar
distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como .
𝑝 =
𝑑𝐹 𝐴
𝑑𝐴
. 𝑛
Donde n es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se
pretende medir la presión. La definición anterior tambien se puede escribirse
como:
𝑝 =
𝑑
𝑑𝐴 𝑠
1
𝑓. 𝑛
7. Presión absoluta relativa
En determinadas aplicaciones la presión se mide, no como la presión absoluta
sino como la presión por encima de la presión atmosférica denominándose
presión relativa, presión normal, presión del auge o presión manométrica.
Consecuentemente la presión absoluta es la presión atmosférico Po más la
presión manométrica pm (presión que se mide con el manómetro).
𝑃𝑎𝑏= 𝑃𝑎 + 𝑃𝑚
8. Presión hidrostática e hidrodinámica
En un fluido en movimiento la presión hidrostática puede diferir
de la llamada presión hidrodinámica Por lo que debe
especificarse a la cual de las dos se está refiriendo una cierta
medida de presión.
9. Presión de un gas
Para un gas ideal con N moléculas cada una de masa m y moviéndose con una
velocidad aleatoria promedió Vrms contenido en un volumen cúbico v las partículas
del gas impactan con las paredes del recipiente de una manera que puede calcularse
de manera estadística intercambiando momento lineal con las paredes en cada
choque y efectuando una fuerza neta por unidad de área que es la presión ejercida
por el gas sobre la superficie sólida.
Este resultado es interesante y significativo no sólo por ofrecer una forma de calcular
la presión de un gas sino porque relaciona una variable macroscópica observable la
presión con la energía cinética promedio por molécula, 1/2 𝑚𝑣𝑟𝑚𝑠
2
que es una
magnitud microscópica no observable directamente
𝑃 =
𝑁𝑚𝑣 𝑟𝑚𝑠
2
𝑣
10. Aplicaciones del principio
El principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia de la
ecuación fundamental de la hidrostática y del carácter altamente incomprensible
de los líquidos. En esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante.
11. Prensa hidráulica
El funcionamiento de la prensa hidráulica ilustra el principio de Pascal.
La prensa hidráulica es una máquina simple semejante a la palanca de
Arquímedes que permite amplificar la intensidad de las fuerzas y constituye
el fundamento de elevadores prensas, frenos y muchos otros dispositivos
hidráulicos de maquinaria industrial.
12. Frenos hidráulicos
Muchos automóviles tienen sistemas de frenado antibloqueo (ABS, siglas en
inglés) para impedir que la fuerza de fricción de los frenos bloqueen las ruedas,
provocando que el automóvil derrape.
En un sistema de frenado antibloqueo un sensor controla la rotación de las
ruedas del coche cuando los frenos entran en funcionamiento. Si una rueda está
a punto de bloquearse los sensores detectan que la velocidad de rotación está
bajando de forma brusca, y disminuyen la presión del freno un instante para
impedir que se bloquee.
13. Refrigeración
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.
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 está listo para volverse a expandir
y a retirar calor
14. Neumáticos de los automóviles
Se inflan a una presión de 30 psi (utilizando el psi como unidad de presión
relativa a la presión atmosférica). Esto se hace para que los neumáticos tengan
elasticidad ante fuertes golpes (muy frecuentes al ir en el automóvil). El aire
queda encerrado a mayor presión que la atmosférica dentro de las cámaras (casi
3 veces mayor), y en los neumáticos más modernos entre la cubierta de caucho
flexible y la llanta que es de un metal rígido.
15. Conclusiones
Este es uno de los principios más utilizados en física y por ello es muy
importante comprender cuáles son sus reglas y aplicaciones.
Es aplicada para poder entender y calcular cuál es el funcionamiento y
rendimiento que llevan a cabo las prensas hidráulicas. Esta maquinaria es la que
se utiliza en las grandes industrias para fabricar diversos tipos de dispositivos
como los son los ascensores y los frenos automovilísticos, pero también se
incluye muchos otros más.