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PRENSA HIDRAULICA (PRINCIPIO DE PASCAL) I.

OBJETIVO :

I.I GENERAL:  Identificar las propiedades de los fluidos

I.II ESPECIFICOS:  Determinar por el principio de pascal que la presión de entrada es igual a la presión de salida.  Identificar la aplicación del principio de pascal de los fluidos en la ingeniería civil

II.

MARCO TEORICO: En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: la presión ejercida sobre un fluido poco compresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido. El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión. También podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos y en los frenos hidráulicos. Para comenzar a comprender cómo funciona una prensa hidráulica, tenemos que entender

un

concepto

que

es

básico

en

todo

esto

Presión: es la relación que hay entre la fuerza aplicada (F) y el área de la superficie sobre la que se aplica (S). Esta magnitud escalar se calcula de la siguiente manera:*

P=F/S.

La

unidad

más

utilizada

es

el

Pascal

(Pa)

=

N

/

m2

* La prensa es una máquina herramienta que tiene como finalidad lograr la deformación permanente o incluso cortar un determinado material, mediante la aplicación de una carga. Además se basa en el Principio de Pascal: “toda presión aplicada a un fluido confinado se transmite sin reducción a todos los puntos del fluido y a las paredes que lo contienen”. La prensa hidráulica es una máquina que se basa en el principio de Pascal para transmitir una fuerza. Aprovechando que la presión es la misma, una pequeña fuerza sobre una superficie chica es equivalente a una fuerza grande sobre una

superficie

también

grande,

proporcionalmente

iguales.

P1=P2

P1, F1,

P2=Presiones F2

S1, S2 = Superficies 1 y 2

en =

1 Fuerzas

y 1

en

2

y

2

.La prensa hidráulica es una máquina compleja que permite amplificar la intensidad de

las

fuerzas

y

constituye

el

fundamento

de elevadores,

prensas

hidráulicas, frenos y muchos otros dispositivos hidráulicos de maquinaria industrial. La prensa hidráulica constituye la aplicación fundamental del principio de Pascal y también un dispositivo que permite entender mejor su significado. Consiste, en esencia, en dos cilindros de diferente sección comunicados entre sí, y cuyo interior está completamente lleno de un líquido que puede ser agua o aceite. Dos émbolos de secciones diferentes se ajustan, respectivamente, en cada uno de los dos cilindros, de modo que estén en contacto con el líquido. Cuando sobre el émbolo de menor sección S1 se ejerce una fuerza F1 la presión p1 que se origina en el líquido en contacto con él se transmite íntegramente y de forma casi instantánea a todo el resto del líquido. Por el principio de Pascal esta presión será igual a la presión p2 que ejerce el fluido en la sección S2, es decir: Con lo que las fuerzas serán, siendo, S1 < S2 :

III.

EXPERIMENTACION EXPERIMENTO N°1: PRINCIPIO DE PASCAL “PRENSA HIDRULICA”. Materiales a usar:  Cajón.  manguera  dos jeringas de diámetros diferentes.  4 abrazaderas  agua

PROCEDIMIENTO: 

Los

pasos

para

realizar

nuestro

experimento son:  

Fabricación de la caja de madera. Se hacen dos orificios a la parte superior de la caja.



Se colocan las dos jeringas en los agujeros ya hechos



Me mide un pedazo de madera y se conectan las dos jeringas



Se llena con agua la manguera y las jeringas.



En uno de los lados se pone un listón que sostendrá el objeto que pondremos



Una vez hecho esto ya podemos empezar a experimentar con la prensa hidráulica.

COHESION Y ADHESION

IV.

OBJETIVO :

I.I GENERAL:

 Demostrar las propiedades de adhesión y cohesión de los fluidos.

I.II ESPECIFICOS:  Hacer experimentos que demuestren estas dos propiedades las propiedades en los fluidos.  Identificar cual serian las aplicaciones de estas propiedades en la ingeniería civil.

V.

MARCO TEORICO: COHESIÓN:

Es la atracción entre moléculas que mantiene unidas las partículas de una sustancia. La cohesión es diferente de la adhesión; la cohesión es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos. En el agua la fuerza de cohesión es elevada por causa de los puentes de hidrogeno que mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático, como ocurre en algunos gusanos perforadores capaces de agujerear la roca mediante la presión generada por sus líquidos internos. ADHESIÓN:

La adhesión es la propiedad de la materia por la cual se unen dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares.

La adhesión ha jugado un papel muy importante en muchos aspectos de las técnicas de construcción tradicionales. La adhesión del ladrillo con el mortero (cemento) es un ejemplo claro. A continuación algunos ejemplos:

Unas gotas de agua adhiriéndose a una telaraña.

El mortero usado para mantener y sostener juntos los ladrillos es un ejemplo de la adhesión.

La cohesión es la causa de que el agua forme gotas, la tensión superficial hace que se mantengan esféricas y la adhesión la mantiene en su sitio.

VI.

EXPERIMENTACION EXPERIMENTO N°1:

Como transportar agua de un vaso a otro ha una determinada distancia. Materiales a usar:  Dos vasos.  Un cordel.  Agua.

PROCEDIMIENTO:

Primeramente para realizar nuestro experimento:  Llenamos uno de los vasos con agua con una cantidad considerable y el otro vaso se dejara vacío

para después llenarlo

a través del

experimento que se realizara.  Seguidamente se introduce la cuerda en el vaso con agua pero antes se enrolla una pequeña parte en el dedo, la otra cuerda se coloca encima del otro vaso que se encuentra vacío.

 Una vez ya colocada la cuerda se levantara e inclinara el vaso con agua sin soltar la cuerda para que se pueda transportar el agua mediante fuerza de cohesión.

la

EXPLICACIÓN:

Ahora por las propiedades del fluido que son

la

fuerza de adhesión y cohesión vamos a explicar cómo esto puede suceder; el agua se transporta en la cuerda hasta llegar el otro punto donde el agua puede alcanzar el otro vaso. Ejemplos: Dos gotas de aguas se juntan se atraen por ser la misma sustancia y llegan a forman una gota más grande a esta tracción se le llama cohesión, cuando la cuerda llega tocar agua se forma una capa encima de la cuerda a esto se le llame adhesión De esta forma se pudo experimentar con las fuerzas de cohesión y adhesión, donde la cohesión nos muestra que el agua se atrae a sí misma y adhesión el agua se adhiere a cualquier objeto.