Física II

 

 Prensa Hidráulica

 Motivo de elección

Elegimos la presión hidráulica porque es un fenómeno cotidiano y útil, presente en sistemas como frenos de autos y elevadores. Además, decidimos realizar una maqueta sencilla que demostrara visualmente cómo se transmite la presión en un fluido. Nuestro objetivo principal no fue levantar objetos pesados, sino mostrar el funcionamiento del principio de Pascal con los materiales disponibles.

Bases teóricas

La presión hidráulica se basa en el principio de Pascal, el cual establece que cualquier presión aplicada a un fluido confinado se transmite de manera uniforme a todas las partes del sistema.

La fórmula principal es:

P = F/A

Donde:

• P = presión

• F = fuerza aplicada

• A = área del pistón

Esto permite que una fuerza aplicada en un punto produzca un movimiento en otro, siempre y cuando el fluido esté confinado y no exista aire dentro del sistema.

Propósito

Comprender cómo se transmite la presión en un sistema hidráulico utilizando una maqueta construida con jeringas, manguera y palitos de madera, demostrando el principio de Pascal sin necesidad de pesos adicionales ni elevación de cargas.

Material

• 2 jeringas medianas (del mismo tamaño)

• 1 manguera transparente

• 1 base de cartón

• Palitos de madera (pintados):

o 4 palitos verticales (azules)

o 2 palitos horizontales (rojos)

• Pistola de silicón caliente

• Agua

Procedimiento

1. Primero colocamos la base de cartón que serviría como soporte para toda la maqueta.

2. Inicialmente intentamos usar solo dos palitos de madera, pero la estructura quedaba muy inestable. Por eso decidimos usar cuatro palitos verticales, pegados con silicón a la base.

3. Después agregamos dos palitos horizontales para formar el soporte donde colocaríamos una de las jeringas.

4. Probamos una primera manguera, pero era demasiado ancha, y al intentar introducir la punta de la jeringa se salía y no hacía sello.

5. Cambiamos esa manguera por otra más delgada, que ajustó correctamente.

6. Llenamos las dos jeringas con agua y sacamos las burbujas presionando los émbolos hasta que saliera el aire.

7. Conectamos ambas jeringas con la manguera bien ajustada.

8. Colocamos una de las jeringas en el soporte hecho con palitos y dejamos la otra libre para presionarla.

9. Presionamos el émbolo de una jeringa y observamos cómo la otra jeringa se movía hacia afuera, demostrando cómo se transmite la presión en el fluido.

10. Repetimos la prueba varias veces para confirmar que el sistema funcionara correctamente.

Puntos a resaltar

• La presión se transmite correctamente en el fluido siempre que la manguera esté bien sellada y sin burbujas.

• El primer tubito que usamos falló por ser demasiado ancho. El cambio de manguera permitió que el sistema funcionara.

• Agregar más palitos mejoró la estabilidad de la maqueta, ya que dos palitos no eran suficientes.

• Aunque en el proyecto original se mencionan pesas o libros, nuestra maqueta no estaba diseñada para levantar peso, sino para demostrar el movimiento del pistón a través de presión hidráulica, lo cual sí se logró exitosamente.

• El experimento confirmó el principio de Pascal: al presionar una jeringa, la otra responde gracias a la transmisión de presión.