Prensa hidráulica

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La prensa hidráulica es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferentes áreas que, mediante una pequeña fuerza sobre el pistón de menor área, permite obtener una fuerza mayor en el pistón de mayor área. Los pistones son llamados pistones de agua, ya que son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores.

Antigua prensa hidráulica.

En el siglo XVII, en Francia, el matemático y filósofo Blaise Pascal comenzó una investigación referente al principio mediante el cual la presión aplicada a un líquido contenido en un recipiente se transmite con la misma intensidad en todas direcciones.[1] Gracias a este principio se pueden obtener fuerzas muy grandes utilizando otras relativamente pequeñas. Uno de los aparatos más comunes para alcanzar lo anteriormente mencionado es la prensa hidráulica, la cual está basada en el principio de Pascal.

El rendimiento de la prensa hidráulica guarda similitudes con el de la palanca, pues se obtienen fuerzas mayores que las ejercidas pero se aminora la velocidad y la longitud de desplazamiento, en similar proporción.[2]

Cálculo de la relación de fuerzas[editar]

Cuando se aplica una fuerza F_1 \, sobre el émbolo de menor área A_1 \, se genera una presión p_1 \,:

Esquema de fuerzas y áreas de una prensa hidráulica.


p_1=\frac{F_1}{A_1} \,

Del mismo modo en el segundo émbolo:

p_2=\frac{F_2}{A_2} \,

Se observa que el líquido está comunicado, luego por el principio de Pascal, la presión en los dos pistones es la misma. Por tanto se cumple que:

 p_1=p_2 \,

Esto es:

\frac{F_1}{A_1}=\frac{F_2}{A_2} \, y la relación de fuerzas: \frac{F_1}{F_2}=\frac{A_1}{A_2} \,

Luego, la fuerza resultante de la prensa hidráulica es:

F_2=F_1\frac{A_2}{A_1}

Donde:

F_1 \, = fuerza del émbolo menor en N.
F_2 \, = fuerza del émbolo mayor en N.
A_1 \, = área del émbolo menor en .
A_2 \, = área del émbolo mayor en m².

Referencias[editar]

  • Resnick, R.; Halliday, D.; Krane, K. S (1993). Física vol. 1. Título original (en inglés): Physics, Vol. 1; traducido por F. Andión Uz. Compañía Editorial Continental; publicado originalmente por John Wiley & Sons Inc. ISBN 968-26-1230-6. 

Notas[editar]

  1. Resnick, 1999, p. 426
  2. Resnick, 1999, pp. 427-428

Enlaces externos[editar]