Este recurso servirá para reforzar los conocimientos adquiridos en clases sobre dos principios de la estática de los fluidos: El Principio de Pascal y El Principio de Arquímides y sus aplicaciones en la vida diaria.
Presión en los fluidos
La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa; es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie. P=F/A , se mide en el Sistema Internacional en N/m²=Pascal (Pa).
Principio de Pascal
En primer lugar diremos de forma breve quién era Pascal. Blaise Pascal fue un matemático y físico francés que vivió entre los años 1623 y 1662. Sobre todo Pascal es conocido por sus investigaciones sobre los fluidos y el estudio de conceptos como la presión y el vacío. Gracias a todas estas investigaciones, Pascal enunció su ley más importante: La Ley de Pascal o lo que es lo mismo El Principio de Blaise Pascal. Gracias a él tenemos la Prensa Hidráulica que explicaremos mas abajo.
¿Qué quiere decir esto?…Expliquémoslo con un ejemplo fácil para entenderlo de la mejor manera posible: Imaginemos que tenemos una bola hueca como la de la imagen que ves a continuación y esta bola tiene diferentes agujeros. Si llenamos una jeringuilla de agua o cualquier otro fluido poco compresible y metemos la jeringuilla en uno de los agujeros de la bola y presionamos el fluido veremos cómo este fluido sale por todos los agujeros de la bola con la misma intensidad y presión. Ésta sería una explicación práctica del principio de Pascal.
La presión que ejercemos sobre la jeringuilla que se transmite al líquido que hay dentro se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y todos los puntos de ese fluido.
De la misma manera que en la siguiente imagen podemos explicar cómo si tenemos una vasija rellena de agua (o cualquier otro fluido poco compresible) con dos tapones de corcho y aplicamos una fuerza con un martillo a uno de los 2 tapones de corcho vemos como el otro tapón sale disparado exactamente con la misma fuerza que hemos aplicado en el primer corcho. Los corchos deben estar en contacto con el líquido y el recipiente completamente lleno de agua. Puedes hacer este ejemplo en casa, con cuidado siempre de no hacerte daño con el martillo. Si eres menor de edad, pregúntales siempre antes a tus padres o algún mayor que esté cerca para ayudarte. Éste ejemplo es muy parecido a lo que se conoce como prensa hidráulica, que es lo que mejor explica el principio de Pascal.
¿Para qué sirve el principio de Pascal?
El Principio de Pascal nos sirve fundamentalmente para levantar pesos muy grandes con muy poca fuerza… como se demuestra en las prensas hidráulicas, elevadores, frenos…etc. En el sector de la maquinaria industrial el Principio de Pascal se utiliza muchísimo.
Si la fórmula de la Presión (P) es: Presión = Fuerza/Área; P=F/A
¿Cómo harías para elevar un cuerpo de 1000 kg por ejemplo?
Gracias a las prensas o elevadoras hidráulicas: En la imagen tenemos un coche de 1000 kg encima de un disco con un radio de 2 metros y por otro lado tenemos otro disco de 0.5 metros y luego el depósito lleno de agua. La presión que tenemos que ejercer en el disco pequeño será la necesaria para poder elevar el coche de 1000 kg.
Si el principio de Pascal nos dice que esas dos presiones son iguales, es decir, la presión ejercida en el disco pequeño y la presión ejercida en el disco grande. Esto quiere decir que solamente con aplicar una fuerza muy pequeña podemos elevar un coche de 1000 kg.
Principio de Arquímides
El famoso principio de Arquímides dice que todo cuerpo sumergido en un fluido, ya sea liquido o gaseoso, experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al del peso del fluido que desaloja al sumergirlo.
Este video te los sugerimos, para que mediante un experimento compruebes el principio de Arquímides.
