Este documento describe la historia de la hidráulica y su uso para generar energía a lo largo de los siglos. Comienza con una definición básica de la hidráulica y luego describe cómo se establecieron las bases científicas en la antigüedad. Más adelante, detalla el desarrollo de las centrales hidroeléctricas modernas y el uso histórico de molinos hidráulicos para moler granos y mecanizar procesos industriales.

2. * La hidráulica es una rama de la mecánica de
fluidos y ampliamente presente en la
ingeniería que se encarga del estudio de
las propiedades mecánicas de los líquidos.
Todo esto depende de las fuerzas que se
interponen con la masa y a las condiciones
a que esté sometido el fluido, relacionadas
con la viscosidad de este.

3. Las primeras bases del conocimiento científico
cuantitativo se establecieron en el siglo III a. C.
en los territorios en los que fue dividido el
imperio de Alejandro Magno, y fue Alejandría el
epicentro del saber científico. Euclides recogió, en
los Elementos, el conocimiento precedente acerca de
la geometría. Se trata de una obra única en la que,
a partir de pocas definiciones y axiomas, se deducen
una infinidad de teoremas. Los Elementos de Euclides
constituirán, por más de dos mil años, un modelo de
ciencia deductiva de un insuperable rigor lógico.
Arquímedes de Siracusa estuvo en contacto epistolar
con los científicos de Alejandría.

4. La primera central hidroeléctrica moderna se
construyó en 1880 en Northumberland, Gran Bretaña.
El renacimiento de la energía hidráulica se
produjo por el desarrollo del generador eléctrico,
seguido del perfeccionamiento de la turbina
hidráulica y debido al aumento de la demanda de
electricidad a principios del siglo XX.

5. hidroeléctricas generaban ya una parte importante de la
producción total de electricidad. En todo el mundo, este
tipo de energía representa aproximadamente la cuarta parte
de la producción total de electricidad, y su importancia
sigue en aumento. Los países en los que constituye fuente
de electricidad más importante son Noruega (99%), Zaire
(97%) y Brasil (96%). La central de Itaipú, en el río
Paraná, está situada entre Brasil y Paraguay, se inauguró
en 1982 y tiene la mayor capacidad generadora del mundo.
Como referencia, la presa Grand Coulee, en Estados Unidos,
genera unos 6.500 Mw y es una de las más grandes.

6. La principal fuente de energía de
la antigüedad fue el llamado
“molino” griego, constituido por
un eje de madera vertical, en
cuya parte inferior había una
serie de paletas sumergidas en el
agua. Este tipo de molino fue
usado principalmente para moler
los granos, el eje pasaba a
través de la máquina inferior y
hacía girar la máquina superior,
a la cual estaba unido.
El tipo de molino hidráulico
con eje horizontal y rueda
vertical se comenzó a
construir en el siglo I a.
C. por el ingeniero militar
Marco Vitruvio Polione. Su
inspiración puede haber sido
la rueda persa o “saqíya”,
un dispositivo para elevar
el agua, que estaba formado
por una serie de recipientes
dispuestos en la
circunferencia de la rueda
que se hace girar con fuerza
humana o animal

7. Este tipo de molino fue una fuente de energía mayor a la que
se disponía anteriormente, y no solo revolucionó la molienda
de granos, sino que abrió el camino a la mecanización de
muchas otras operaciones industriales. Un molino de la época
romana del tipo alimentado por debajo, en Venafro, con una
rueda de 2 m de diámetro podía moler aproximadamente 180 kg
de granos en una hora, lo que corresponde aproximadamente a
3 caballos vapor, en comparación, un molino movido por un
asno, o por dos hombres podía apenas moler 4,5 kg de grano
por hora. En la Edad Media, la rueda hidráulica fue
ampliamente utilizada en Europa para una gran variedad de
usos industriales El Domesday Book, el catastro inglés
elaborado en el 1086, por ejemplo reporta 5.624 molinos de
agua, todos del tipo vitruviano. Estos molinos fueron usados
para accionar aserraderos, molinos de cereales y para
minerales, molinos con martillos para trabajar el metal o
para batanes, para accionar fuelles de fundiciones y para
una variedad de otras aplicaciones

8. 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 sobre un fluido poco
compresible 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.1

9. La prensa hidráulica es una máquina compleja que permite
amplificar las fuerzas y constituye el fundamento de
elevadores, prensas hidráulicas, frenos y muchos otros
dispositivos hidráulicos .
La prensa hidráulica constituye la aplicación fundamental
del principio de Pascal y también un dispositivo que
permite entender mejor su significado Consiste, en
esencia, en dos cilindros de diferente sección comunicados
entre sí, y cuyo interior está completamente lleno de un
líquido que puede ser agua o aceite.

10. Dos émbolos de secciones diferentes se ajustan, respectivamente,
en cada uno de los dos cilindros, de modo que estén en contacto
con el líquido. Cuando sobre el émbolo de menor sección S1 se
ejerce una fuerza F1 la presión p1 que se origina en el líquido
en contacto con él se transmite íntegramente y de forma casi
instantánea a todo el resto del líquido. Por el principio de
Pascal esta presión será igual a la presión p2 que ejerce el
fluido en la sección S2, es decir:
p_1 = p_2 ,
con lo que las fuerzas serán, siendo, S1 < S2:
F_1 = p_1 S_1 < p_1 S_2 = p_2 S_2 = F_2,