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7° básico · Ciencias Naturales
La interacción · Fuerzas y presión en fluidos

El principio de Pascal

En la vulcanización, el mecánico levanta una camioneta entera con una gata hidráulica moviendo una palanca con una sola mano. Y si aprietas una botella de agua llena con varios agujeros, el agua sale disparada por todos a la vez, hasta por los que quedan lejos de tus manos. ¿Cómo se entera el agua del otro extremo de que la estás apretando? ¿Y cómo puede una fuerza pequeña mover una camioneta?

La presión se transmite por todo el líquido

Llena una jeringa con agua, tapa la punta con el dedo y empuja el émbolo: apenas cede, pero tu dedo siente de inmediato un empuje intenso hacia fuera. ¿Por qué no se comprime el agua y cómo llega esa fuerza al otro extremo sin debilitarse?

Principio de Pascal: al apretar en un punto una botella cerrada llena de agua y con agujeros, el aumento de presión llega igual a todos los puntos y el agua sale por todos los agujeros con chorros de alcance parecido. mismo Δp en todos los puntos agua aprietas aquí tapón cerrado chorros de alcance parecido agujero El aumento de presión llega íntegro a todos los puntos

Al apretar la botella aumentas la presión en el punto donde aprietas, pero ese aumento llega íntegro a cada agujero, estén donde estén. Por eso el agua sale por todos a la vez y con chorros de alcance parecido, no solo por el más cercano a tu mano.

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Escribe con tus palabras el principio de Pascal: explica qué le ocurre a la presión que se ejerce en un punto de un líquido encerrado y cómo se transmite por su…

Escribe con tus palabras el principio de Pascal: explica qué le ocurre a la presión que se ejerce en un punto de un líquido encerrado y cómo se transmite por su interior. Pon después un ejemplo cotidiano donde se aplique.

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Llenas una botella de plástico con agua, le haces varios agujeros en las paredes y aprietas la botella con las manos, como se muestra en la figura: el agua sale…

Llenas una botella de plástico con agua, le haces varios agujeros en las paredes y aprietas la botella con las manos, como se muestra en la figura: el agua sale disparada por todos los agujeros a la vez, también por los que quedan lejos de tus manos.

F F

¿Qué principio lo explica? ¿Qué puedes decir de la presión que recibe el agua en cada agujero?

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En las prensas hidráulicas se usa un líquido (aceite) y no aire. Pensando en si unos y otros se pueden comprimir, explica por qué un líquido es mucho más eficaz que un…

En las prensas hidráulicas se usa un líquido (aceite) y no aire. Pensando en si unos y otros se pueden comprimir, explica por qué un líquido es mucho más eficaz que un gas para transmitir la fuerza y el movimiento entre los émbolos.

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Tapas con un dedo el orificio de una jeringa llena de agua e intentas empujar el émbolo, como se muestra en la figura: apenas se puede mover. Explica qué lo impide y qué…

Tapas con un dedo el orificio de una jeringa llena de agua e intentas empujar el émbolo, como se muestra en la figura: apenas se puede mover.

dedo F p

Explica qué lo impide y qué siente tu dedo mientras empujas.

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La prensa hidráulica: una fuerza pequeña, un efecto grande

Dos émbolos conectados por el mismo líquido reciben la misma presión. Si el émbolo grande tiene mucha más superficie que el pequeño, una fuerza pequeña sobre el pequeño produce una fuerza mucho mayor sobre el grande. A cambio, el émbolo pequeño recorre más distancia que el grande.

Animación de una prensa hidráulica: el émbolo pequeño baja una distancia grande con una fuerza pequeña, el líquido se desplaza y el émbolo grande sube solo un tercio de esa distancia (su superficie es tres veces mayor), con el líquido que une ambos émbolos con una fuerza mayor, representada por una flecha hacia arriba; después vuelven a la posición inicial. F₁, S₁ pequeña F₂, S₂ grande

Aplicaciones: gatos, frenos y elevadores

Elevador hidráulico: el pie empuja con poca fuerza un émbolo pequeño; el aceite transmite la misma presión a un émbolo grande que levanta un auto con una fuerza mucho mayor. pie en el pedal F₁ pequeña auto F₂ grande émbolo pequeño (S₁) émbolo grande (S₂) aceite misma presión p en todo el líquido

Para levantar un objeto, la fuerza que da el émbolo grande debe ser, como mínimo, su peso. Por eso un émbolo grande permite levantar un auto con una fuerza pequeña sobre el émbolo chico.

Ejemplos reales de máquinas hidráulicas: la gata de un taller, los frenos del auto, la silla del dentista y las máquinas excavadoras de las faenas mineras del norte.

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Al pisar el pedal del freno, un auto frena las cuatro ruedas a la vez. Explica qué papel juega el líquido de frenos y qué principio físico hace posible que la fuerza del…

Al pisar el pedal del freno, un auto frena las cuatro ruedas a la vez. Explica qué papel juega el líquido de frenos y qué principio físico hace posible que la fuerza del pie llegue a todas las ruedas casi al instante.

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Indica cuáles de estas máquinas funcionan aplicando el principio de Pascal y cuáles no, justificando cada respuesta: a) La gata hidráulica de un taller. b) El resorte de…

Indica cuáles de estas máquinas funcionan aplicando el principio de Pascal y cuáles no, justificando cada respuesta:

  1. a) La gata hidráulica de un taller.
  2. b) El resorte de un colchón.
  3. c) La silla elevable del dentista.
  4. d) El freno de cable de una bicicleta.
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Presión hidrostática y Pascal juntos

El principio de Pascal habla del aumento de presión que aplicas desde afuera. Además, dentro de un líquido en reposo ya existe la presión hidrostática, que crece con la profundidad. La presión total en un punto es la suma: la hidrostática de ese punto más el aumento transmitido.

Vuelve al principio: el agua de la botella «se entera» porque la presión que aplicas se transmite íntegra por todo el líquido, y la gata levanta la camioneta porque esa misma presión actúa sobre un émbolo de mucha más superficie, a cambio de bombear varias veces.

Resumen

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