Principio de Pascal Este principio permite explicar el funcionamiento de diferentes dispositivos y máquinas hidráulicas; en las cuales en todos los casos se logra aumentar la fuerza que ejerce el operario (en realidad, logra que al aplicar la misma fuerza o una menor, el efecto que se logre sea mayor, justamente sin la necesidad de tanta fuerza por parte del operario) mediante en empleo de émolos o pistones! Enunciado del principio: la presi"n que se ejerce sore la superficie lire de un l#quido, se transmite por el mismo en toda direcci"n y sentido (figura $) y con la misma intensidad (figura %)
&igura $' recipiente con varias ocas, cada una con su émolo, y todas de distinta superficie!
&igura %' una de las aplicaciones de las propiedades de los l#quidos' la prensa hidráulica
Fórmula: de la explicaci"n anterior deducimos que las fuerzas aplicadas a cada émolo (tomando un recipiente con dos émolos) son directamente proporcionales a sus superficies! Es decir' &$&%*$*%+&$*$&%*%+p$p%! - sea, las presiones son iguales en todos los émolos!
.na caracter#stica de los s"lidos es tener forma propia! /os l#quidos, en camio, no tienen forma determinada y aportan la del recipiente que los contiene! /a diferencia fundamental no es ésa, sin emargo! /os s"lidos transmiten la fuerza que se les aplica solamente en la direcci"n de esa fuerza! 0ero un l#quido transmite en todas direcciones la presi"n que se ejerce sore él y en eso consiste el principio de 0ascal! *i se llena con agua una esfera que tiene agujeritos tapados con cera, al ejercer presi"n con el émolo saltan todos los tapones de cera y no solamente aquél que está en la direcci"n de la fuerza! 1ransmitir presiones+y no fuerzas+es una propiedad de los l#quidos, tan caracter#stica, que se la puede tomar como definici"n de l#quido! Es una propiedad como la de adaptar su forma a la del recipiente que lo contiene, aunque más sorprendente porque estamos menos familiarizados con ella!
El hecho de que los l#quidos sean prácticamente incompresiles facilita hacer grandes presiones con muy escaso desplazamiento del émolo! /a prensa hidráulica es una de las principales aplicaciones del principio de 0ascal y se utiliza como multiplicadora de fuerzas! 2os cilindros de diferente diámetro están conectados entre s# por un tuo lleno de l#quido! *ore el pist"n menor se ejerce fuerza, la presi"n es transmitida por el l#quido y la fuerza que act3a sore el pist"n mayor se incrementa tantas veces como quepa la superficie del cilindro menor en la del mayor! 4omo la presi"n en amos pistones es la misma, sore la superficie mayor act3a uuna fuerza tamién mayor! Entonces, si queremos que amos pistones están en equilirio, hay mayor fuerza sore el de mayor secci"n!
8. El principio de Pascal y sus aplicaciones
La presión aplicada en un punto de un líquido contenido en un recipiente se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo. Este enunciado, obtenido a partir de observaciones y experimentos por el físico y matemático francés Blas Pascal !"#$%!""#&, se conoce como principio de Pascal. El principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia consecuencia de la ecuación fundamental de la 'idrostática y del carácter incompresible de los líquidos. En esta clase de fluidos la densidad es constante, de modo que de acuerdo con la ecuación p ( po ) * + * ' si se aumenta la presión en la superficie libre, por eemplo, la presión en el fondo 'a de aumentar en la misma medida, ya que * + * ' no varía al no 'acerlo '. La prensa 'idráulica constituye la aplicación fundamental del principio de Pascal y también un dispositivo que permite entender meor su si+nificado. -onsiste, en esencia, en dos cilindros de diferente sección comunicados entre sí, y cuyo interior está completamente lleno de un líquido que puede ser a+ua o aceite. os émbolos de secciones diferentes se austan, respectivamente, en cada uno de los dos cilindros, de modo que estén en contacto con el líquido. -uando sobre el émbolo de menor sección /! se eerce una fuer0a 1! la presión p! que se ori+ina en el líquido en contacto con él se transmite ínte+ramente y de forma instantánea a todo el resto del líquido2 por tanto, será i+ual a la presión p# que eerce el líquido sobre el émbolo de mayor sección /#, es decir3 p! ( p# con lo que3 y por tanto3 /i la sección /# es veinte veces mayor que la /!, la fuer0a 1! aplicada sobre el émbolo peque4o se ve multiplicada por veinte en el émbolo +rande. La prensa 'idráulica es una máquina simple semeante a la palanca de 5rquímedes, que permite amplificar amplificar la intensidad de las fuer0as y constituye el fundamento de elevadores, prensas, frenos y muc'os otros dispositivos 'idráulicos de maquinaria industrial
La anécdota del principio de Arquímedes Una de las más famosas anécdotas sobre Arquímedes es la siguiente. Hiero, el rey de Siracusa, había dado una cantidad de oro a un orfebre para que hiciera una corona. La corona se hio y poseía el peso correcto, pero se sospechaba que el artesano se había quedado con algo del oro y lo había reemplaado por la misma cantidad pero de plata. Arquímedes fue consultado acerca de este hecho. !oco después, cuando se encontraba en los ba"os p#blicos se di$ cuenta que su cuerpo era afectado por una fuera ascendente la cual aumentaba hasta un má%imo que se producía cuando se encontraba completamente sumergido. Arquímedes reconoci$ el &alor de esta obser&aci$n, sali$ de la ba"era y tal como estaba corri$ por las calles gritando eure'a(, eure'a(, eure'a( )*U+*A-lo encontré. Su e%perimento demostr$ demostr$ que el agua permite el cálculo e%acto del &olumen de un cuerpo ya que el peso del &olumen de agua desplaado es precisamente la pérdida de peso que e%perimenta el cuerpo cuando se haya sumergido. Arquímedes
/ueda la cuesti$n técnica )a parte del destino del orfebre de c$mo Arquímedes pudo demostrar el enga"o del orfebre. !robáblemente !robáblemente determin$ el &olumen de agua desplaado por la corona, por una cantidad de oro y una de plata y determin$ que proporci$n de plata tenía la corona. )0raducido del libro 1 A history and philosophy of uid mechanics mechanics1 de 2. A. 0o'aty 0o'aty
