Leyes fundamentales de la hidreulica
Páginas: 6 (1261 palabras)
Publicado: 22 de junio de 2011
LEYES FUNDAMENTALES DE LA HIDRÁULICA
El funcionamiento de los sistemas hidráulicos se basa en la relación existente entre área, fuerza y presión. A lo largo del tiempo se han establecido un conjunto de leyes que explican el comportamiento de los sistemas hidráulicos. Los sistemas hidráulicos se sirven de las propiedades de los fluidos para distribuir la fuerza ejercida y aplicarla en lugaresespecíficos.
FUERZA DE LEVANTAMIENTO.
Los sistemas hidráulicos se utilizan a menudo para levantar objetos, por ejemplo, motores de automóviles. Es necesario que el diseñador del sistema comprenda la relación entre presión, fuerza y área, para que pueda lograr que el sistema funcione adecuadamente.
En esta actividad se utilizará el equipo físico de entrenamiento de Hidráulica paraconstruir un circuito que utiliza un cilindro hidráulico para aplicar una fuerza a una palanca que se encarga de levantar una carga. Posteriormente, se aplicará la fuerza con un cilindro hidráulico diferente para tratar de levantar la misma carga.
LEY DE PASCAL.
La ley más elemental de la física referida a la hidráulica y neumática fue descubierta y formulada por Blas Pascal en 1653 y denominadaLey de Pascal, que dice:
"La presión existente en un líquido confinado actúa igualmente en todas direcciones, y lo hace formando ángulos rectos con la superficie del recipiente". |
La presión en un líquido sólo depende de la profundidad, cualquier incremento de presión en la superficie debe transmitirse a cada punto en el fluido. Esto lo reconoció por primera vez el científico francés BlaisePascal y se conoce como Ley de Pascal. La figura 1-2 ilustra la Ley de Pascal. El fluido confinado en la sección de una tubería ejerce igual fuerza en todas direcciones, y perpendicularmente a las paredes.
La figura 1-3 muestra la sección transversal de un recipiente de forma irregular, que tiene paredes rígidas El fluido confinado en el ejerce la misma presión en todas las direcciones, talcomo lo indican las flechas. Si las paredes fueran flexibles, la sección asumiría forma circular. Es entonces la Ley de Pascal que hace que una manguera contra incendios asuma forma cilíndrica cuando es conectada al suministro. Es importante la diferencia entre cómo actúa la fuerza sobre un fluido y cómo lo hace sobre un sólido. Puesto que el sólido es un cuerpo rígido, puede soportar que se leaplique una fuerza sin que cambie apreciablemente su forma. Por otra parte, un líquido puede soportar una fuerza únicamente en una superficie o frontera cerrada.
Nota que la fuerza que ejerce un fluido sobre las paredes del recipiente que lo contiene siempre actúa en forma perpendicular a esas paredes. Ésta es una característica propia de los fluidos que hace que el concepto de presión sea muyútil. Si se perforan agujeros a los lados y al fondo de un barril con agua, se demuestra que la fuerza ejercida por el agua es en cualquier parte perpendicular a la superficie del barril.
Cualquier persona que haya tratado de mantener una balsa por debajo de la superficie del agua se convence de inmediato de la existencia de una presión hacia arriba. En realidad nos damos cuenta que: Los fluidosejercen presión en todas direcciones.
APLICACIÓN DE LA LEY DE PASCAL POR BRAMAH
En los primeros años de la Revolución Industrial, un mecánico de origen británico llamado Joseph Bramah, utilizó el descubrimiento de Pascal y por ende el llamado Principio de Pascal para fabricar una prensa hidráulica. Bramah pensó que si una pequeña fuerza, actuaba sobre un área pequeña, ésta crearía una fuerzaproporcionalmente más grande sobre una superficie mayor, el único límite a la fuerza que puede ejercer una máquina, es el área a la cual se aplica la presión.
LEY BOYLE
La relación básica entre la presión de un gas y su volumen esta expresada en la Ley de Boyle que establece:
"La presión absoluta de un gas confinado en un recipiente varia en forma inversa a su volumen, cuando la...
El funcionamiento de los sistemas hidráulicos se basa en la relación existente entre área, fuerza y presión. A lo largo del tiempo se han establecido un conjunto de leyes que explican el comportamiento de los sistemas hidráulicos. Los sistemas hidráulicos se sirven de las propiedades de los fluidos para distribuir la fuerza ejercida y aplicarla en lugaresespecíficos.
FUERZA DE LEVANTAMIENTO.
Los sistemas hidráulicos se utilizan a menudo para levantar objetos, por ejemplo, motores de automóviles. Es necesario que el diseñador del sistema comprenda la relación entre presión, fuerza y área, para que pueda lograr que el sistema funcione adecuadamente.
En esta actividad se utilizará el equipo físico de entrenamiento de Hidráulica paraconstruir un circuito que utiliza un cilindro hidráulico para aplicar una fuerza a una palanca que se encarga de levantar una carga. Posteriormente, se aplicará la fuerza con un cilindro hidráulico diferente para tratar de levantar la misma carga.
LEY DE PASCAL.
La ley más elemental de la física referida a la hidráulica y neumática fue descubierta y formulada por Blas Pascal en 1653 y denominadaLey de Pascal, que dice:
"La presión existente en un líquido confinado actúa igualmente en todas direcciones, y lo hace formando ángulos rectos con la superficie del recipiente". |
La presión en un líquido sólo depende de la profundidad, cualquier incremento de presión en la superficie debe transmitirse a cada punto en el fluido. Esto lo reconoció por primera vez el científico francés BlaisePascal y se conoce como Ley de Pascal. La figura 1-2 ilustra la Ley de Pascal. El fluido confinado en la sección de una tubería ejerce igual fuerza en todas direcciones, y perpendicularmente a las paredes.
La figura 1-3 muestra la sección transversal de un recipiente de forma irregular, que tiene paredes rígidas El fluido confinado en el ejerce la misma presión en todas las direcciones, talcomo lo indican las flechas. Si las paredes fueran flexibles, la sección asumiría forma circular. Es entonces la Ley de Pascal que hace que una manguera contra incendios asuma forma cilíndrica cuando es conectada al suministro. Es importante la diferencia entre cómo actúa la fuerza sobre un fluido y cómo lo hace sobre un sólido. Puesto que el sólido es un cuerpo rígido, puede soportar que se leaplique una fuerza sin que cambie apreciablemente su forma. Por otra parte, un líquido puede soportar una fuerza únicamente en una superficie o frontera cerrada.
Nota que la fuerza que ejerce un fluido sobre las paredes del recipiente que lo contiene siempre actúa en forma perpendicular a esas paredes. Ésta es una característica propia de los fluidos que hace que el concepto de presión sea muyútil. Si se perforan agujeros a los lados y al fondo de un barril con agua, se demuestra que la fuerza ejercida por el agua es en cualquier parte perpendicular a la superficie del barril.
Cualquier persona que haya tratado de mantener una balsa por debajo de la superficie del agua se convence de inmediato de la existencia de una presión hacia arriba. En realidad nos damos cuenta que: Los fluidosejercen presión en todas direcciones.
APLICACIÓN DE LA LEY DE PASCAL POR BRAMAH
En los primeros años de la Revolución Industrial, un mecánico de origen británico llamado Joseph Bramah, utilizó el descubrimiento de Pascal y por ende el llamado Principio de Pascal para fabricar una prensa hidráulica. Bramah pensó que si una pequeña fuerza, actuaba sobre un área pequeña, ésta crearía una fuerzaproporcionalmente más grande sobre una superficie mayor, el único límite a la fuerza que puede ejercer una máquina, es el área a la cual se aplica la presión.
LEY BOYLE
La relación básica entre la presión de un gas y su volumen esta expresada en la Ley de Boyle que establece:
"La presión absoluta de un gas confinado en un recipiente varia en forma inversa a su volumen, cuando la...
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