Experimento principio de pascal jeringas
📔 Experimento principio de pascal jeringas
🤙 Ley de pascal
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La ley de Pascal (también conocida como principio de Pascal1]2]3] o principio de transmisión de la presión de los fluidos) es un principio de la mecánica de fluidos propuesto por Blaise Pascal que establece que un cambio de presión en cualquier punto de un fluido incompresible confinado se transmite a todo el fluido, dando como resultado el mismo cambio en todas partes.
4] En 1653, el matemático francés Blaise Pascal estableció la ley, que fue publicada en 1663.
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El cambio de presión entre dos elevaciones se debe al peso del fluido entre las elevaciones, según la explicación intuitiva de esta fórmula. Alternativamente, el resultado puede interpretarse como un cambio de presión causado por un cambio en la energía potencial del líquido por unidad de volumen debido a la presencia de un campo gravitatorio. Se requiere más explicación] Cabe destacar que la variación de altura es independiente de cualquier presión adicional. En consecuencia, la ley de Pascal establece que cualquier cambio de presión aplicado en cualquier punto del fluido se transmite sin cambios en todo el fluido.
⚡ Principio de pascal: elevación hidráulica
Asegúrate de que no hay aire en la jeringa de 1 mL empujando el émbolo hasta el fondo. Introduce la punta de la jeringa en un extremo del tubo sumergido y lleno de agua mientras mantienes la jeringa bajo el agua para evitar que entren burbujas de aire.
Llena la jeringa de 10 ml con agua sumergiéndola y sacando el émbolo. Introduce la punta de la jeringa en el otro extremo del tubo mientras mantienes todo sumergido. A continuación, saca todo el conjunto del agua.
Ahora es el momento del duelo. Coloca los pulgares en los émbolos de una jeringa en cada mano. Empuja un émbolo a la vez y luego el otro. ¿Puedes sentir cómo el movimiento de uno afecta al otro? ¿Qué émbolo es más cómodo de usar? Con cada empuje, ¿qué émbolo se desplaza más lejos?
El uso de fluidos para transmitir fuerzas es una piedra angular de la hidráulica, y este fenómeno surge como resultado directo del principio de Pascal. Un cambio de presión en cualquier parte de un fluido encerrado se transmite sin disminuir a todas las partes del fluido, según el principio de Pascal. Cuando se presiona el émbolo, éste ejerce presión sobre el agua que hay en su interior, lo que hace que el émbolo de la otra jeringa se mueva.
🏵 Aplicación de la ley de pascal | cómo un brazo hidráulico de jeringa
Uno de los artículos de proyecto más populares en mi sitio web es el Brazo Hidráulico de Jeringa. He estado trabajando en un simulador que utiliza jeringas y tubos de plástico para demostrar el principio de Pascal de los fluidos.
¿Qué implica esto en términos de aplicación?
Para el simulador he utilizado una jeringa grande con un diámetro de sección transversal de pistón de 34 mm y una jeringa pequeña con un diámetro de sección transversal de 13 mm.
Existe una ventaja mecánica en la que se compensa la distancia recorrida y la fuerza, al igual que en otros sistemas mecánicos. Cuando se aplica una fuerza al pistón más pequeño, la fuerza se distribuye uniformemente a través de la sección transversal del pistón más grande, lo que resulta en una fuerza neta mayor. Hay que mover más volumen de fluido desde el cilindro más pequeño para repartirlo por la sección transversal más grande.
Para mi primer experimento, empujé el cilindro grande una distancia corta de 8 mm, lo que hizo que el cilindro pequeño se extendiera una distancia mucho mayor, de unos 45 mm, hasta que ya no pudo moverse. También calculé este dato y difirió ligeramente de mis observaciones, lo que es habitual cuando los valores medidos son inexactos.
💨 Demostración de la ley de pascal con una jeringa
Este sencillo experimento se utiliza con frecuencia como demostración de la ley de Pascal de transmisión de la presión o como ejemplo de Fuerza = Presión x área. Sin embargo, un examen más detallado revela que esta creencia popular no resiste el escrutinio.
Suponga que tiene agua en la jeringa más grande y que el pistón de la jeringa más pequeña está pegado al extremo. Entre dos dedos y un pulgar, sujete la jeringa más grande. El pulgar está en la base circular del pistón, mientras que los dedos están en las dos extrusiones del barril.
No debes utilizar la ley de Pascal, que establece que la presión aumenta en todas las partes del líquido al mismo tiempo, porque estás comparando fuerzas en dos experimentos diferentes (pasos 2 y 3 anteriores). No puedes equiparar la presión en los casos y hacer que la fuerza sea proporcional al área de la base por la misma razón. Entonces, ¿qué es exactamente?