Brazo Hidraulica

“Colegio San Francisco de Asís de La Florida”
Decreto Cooperador 005252/78 – R.B.D. 9356-4 – E-mail: sanasis@vtr.net
GeneralArriagada Nº 600 y 559 - Fono 2881765 - Fax 5180081
LA FLORIDA – SANTIAGO

“El Respeto y la Solidaridad con el hermano y con elentorno, nos fortalecen”

Brazo Hidraulico

Introducción.

* Energía Mecánica

La energía mecánica es la parte de la física que estudia el equilibrio y el movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de fuerzas.
Hace referencia a las energías cinética y potencial.

* Hidráulica.

La hidráulica conceptualmente se puede definir de varias maneras, siempre dependiendo delcontexto en que la usemos. Si la empleamos dentro del contexto de la mecánica de los fluidos, podemos decir que la hidráulica es la parte de la física que estudia el comportamiento de los fluidos. La palabra hidráulica proviene del griego, Hydor, y trata de las leyes que están en relación con el agua.

* Presión
P=FA
P=FA

Es la fuerza que actúa por unidad de áreas. Se modela matemáticamentecomo el cociente entre el módulo de la fuerza y el área.

1 Pa=1Nm2
1 Pa=1Nm2
Si la fuerza se mide en Newton y el área en m2, obetenemos que la unidad de medida para la presión en el SI es el Pascal (Pa)

* Presión en fluidos

Si imaginamos una columna rectangular de cierto fluido por ejemplo, agua, podemos determinar la presión de dicha columna debido a su peso.

Considerando que elmodulo del peso de la columna es m*g, que la masa se puede expresar en término de la densidad ( m=ρ*V), y que el volumen de la columna de agua es igual a V=A*h (área basal por altura), entonces podemos deducir una expresión que represente la presión ejercida por la columna de fluido:

P=FA = m*gA =ρ*A*h*gA

P=ρ*g*h

A partir de ezta expresión podemos afirmar que la presión ejercida por unfluido estático en el fondo del recipiente que lo contiene depende de la profundidad del fluido (h), la densidad de este (ρ), y la aceleración de gravedad (g).

* Personajes importantes
* Blaise Pascal (1623-1662)
Matemático, físico y filósofo francés. Sus contribuciones a la ciencia influyen estudios sobre la teoría de probabilidad e investigación sobre fluidos. Inventó la prensahidráulica.
* Principio de Pascal.
El científico francés Blaise Pascal descubrió que un cambio en la presión aplicada a un líquido encerrado se transmite, sin disminución, a cada punto del líquido y a las paredes del recipiente que lo contiene. Esto sucede ya que los líquidos son incomprensibles, por lo que al aplicarles presión y no poder disminuir su volumen, la transmiten en todaslas direcciones perpendiculares a las paredes del recipiente que los contiene. Una aplicación práctica de este principio es la prensa hidráulica, la cual cuenta con dos cilindros conectados por un conducto inferior y ambos cerrados por émbolos.
En este caso, una pequeña fuerza F1 aplicada a un pequeño pistón de área A1, causa un incremento de la presión en el fluido. De acuerdo con el principiode Pascal, este incremento se transmite a un piston mayor de área A2 ejerciendo una fuerza F2 sobre un pistón. Entonces, continuaremos este temas graficando sus equivalencias y fórmulas.

* Fórmulas del principio de Pascal
F1F1= F2A2
F1F1= F2A2
P1= P2
P1= P2

⟹

F2= A2A1 F1

F2= A2A1 F1

de donde resulta que:

Esta ecuación demuestra que la fuerza F2 esmayor que la fuerza F1 en un factor igual al cociente de las áreas de los dos pistones.
Nótese que las presiones en ambos pistones son esencialmente las mismas y que, como consecuencia de ello, al ser distintas sus áreas también lo son las fuerzas, resultando la razón entre sus magnitudes igual a la razón entre sus áreas.
* Principio de Arquímedes

En el siglo III a.C, el gran filósofo,...