Fisica

Colegio : Liceo Miguel de Cervantes y Saavedra
(3ero Medio)

Dpto. Física
Profesor: Héctor Palma A.

Tópico Generativo: La presión en vasos comunicantes.

Aprendizajes Esperados:
1.-Aplicar la definir conceptual de presión y aplicarla a vasos comunicante.
2.- Caracterizar la presión en función de la fuerza y área.
3.- Resolver problemas de cálculo del principio de Pascal.

MateriaEl Principio de Pascal.-

Si empujas una vara contra una pared puedes ejercer presión a distancia. Curiosamente, también lo
puedes hacer con un fluido. Cuando alteras la presión en una parte del fluido, el cambio se transmite al
resto del fluido. Por ejemplo, si la presión de la alimentación de agua de una ciudad aumenta 10
unidades de presión en la estación de bombeo, la presión en cualquierpunto del sistema de tuberías se
incrementa 10 unidades (siempre y cuando el agua esté en reposo). Esta regla se conoce como principio
de Pascal:
“Los cambios de presión en cualquier región de un fluido confinado y en reposo se transmiten sin
alteración a todas las regiones del fluido y actúan en todas direcciones.”

Ejemplo.1.- Una carga de 1Newton en el pistón de la izquierda permitesostener una carga de 50 Newton en el pistón de la derecha. La
presión en ambos extremo es igual, pero la fuerza y áreas han variado
manteniéndose la presión igual. (Presión = F1/A1 = F2/A2). Para que
esto suceda, ¿cómo deben ser sus áreas?
Solución.P = F1/A1 =F2/A2 ; con F1= 1Newton y F2 = 50 Newton, entonces.
=1/A1 = 50/A2 esto nos da que A2 = 50 •A1; es decir, el área 2 debe ser un cincuentaveces mayor
que el área 1, por ejemplo si el área1 = 2m2 implica que área2 = 100 m2 .
Como vemos estos dispositivos (la prensa hidráulica) permite multiplicar las fuerzas, como el caso del
ejemplo de 1 Newton produce una fuerza de 50 Newton. Incrementando aún más el área del pistón
grande (y reduciendo el área del pequeño) podemos multiplicar la fuerza todo cuando queramos. La
prensahidráulica opera por el principio de Pascal.
2.- Se desea elevar un cuerpo de 1000 kg utilizando una elevadora hidráulica de plato grande circular de
50 cm de radio y plato pequeño circular de 8 cm de radio, calcula cuánta fuerza hay que hacer en el
émbolo pequeño.
En este ejercicio nos dan datos para calcular las dos superficies y para el peso a levantar, es decir
calculamos previamente S1, S2, F2 ycalculamos F1 despejando.

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Dpto. Física
Profesor: Héctor Palma A.

F1 F2
=
S1 S 2
S2 = π R2 = π 0,52 = 0,785 m2
S1 = π R2 = π 0,082 = 0,0201
F2 = m g = 1000 · 9,8 = 9800 N
Si multiplicamos en cruz y despejamos F1 = F2 · S1 / S2

introduciendo los datos anteriores: F1 = 251 N

3.-Las secciones de los émbolos de unaprensa hidráulica son círculos de radios 5 y 50 cm
respectivamente. Aplicando una fuerza de 10 N al émbolo menor, ¿qué fuerza aparecerá en
el mayor? Determina el descenso del émbolo menor para que el mayor ascienda 2 cm.
Solución:
Datos: R1 = 5 cm; R2 = 50 cm; F1 = 10 N
Aplicando el principio de Pascal:

Ahora se necesita saber la superficie de cada uno de los émbolos.

Para hallar el descensodel émbolo menor para que ascenso del mayor sea h2 = 2 cm,
debemos tener en cuenta que el volumen de líquido que hay que desalojar hacia arriba en la
columna de la derecha, debe ser igual al volumen de líquido que hay que desplazar hacia
abajo en la columna de la izquierda, por tanto:

Colegio : Liceo Miguel de Cervantes y Saavedra
(3ero Medio)

Dpto. Física
Profesor: Héctor Palma A.V1 = V2

El émbolo menor desciende 2 metros.
Presión en un líquido.
Partiendo de la ecuación 1, tenemos que :
Presión = Fuerza / área =Peso de la columna del líquido / área de la región transversal
= m•g/área ; pero m = densidad x volumen = d • V, entonces tenemos que:
Presión = D•V•g/área = g•d•(área x Altura)/área = g•D•Altura
(g = 9,8 m/s2 en la superficie de la Tierra)
Si llamamos...