La ley de Pascal, también conocida como el principio de transmisión de la presión del fluido o el Principio de Pascal, es una teoría muy importante de la mecánica de fluidos. La ley fue enunciada por primera vez por el matemático y físico francés Blaise Pascal en 1653 y, según su nombre, este principio se conoce como ley de Pascal o principio de Pascal. En este artículo, exploraremos detalles sobre la Ley de Pascal, su fórmula, ecuación, aplicaciones y ejemplos.
¿Qué es la ley de Pascal?
La ley de Pascal en mecánica de fluidos establece que un cambio de presión en cualquier punto de un fluido estático incompresible confinado se transmite uniformemente por todo el líquido en todas las direcciones.
La presión permanece constante y se transmite por igual a todas las partes y actúa en ángulo recto con la pared del recinto. Como la presión permanece constante y Fuerza=Presión X Área; Entonces, la fuerza aplicada es proporcional al área de la superficie. Entonces, con un aumento en el área de la superficie, la fuerza aumentará a medida que la presión sea constante.
Como puede verse en la Fig. 1, la presión generada debido a la fuerza aplicada 1 (1000 N) es constante en todo momento (100 N/mm 2 ). Además, la Fuerza 2 es igual a la fuerza 1 ya que el área del pistón de salida es igual al pistón de entrada. Si el área del segundo pistón es 5 veces mayor que la del primer pistón, la fuerza en el segundo pistón será 5 veces mayor que la del primer pistón. Tenga en cuenta que la presión transmitida no depende de la forma del recipiente.
La ley de Pascal es el origen de muchos inventos utilizados en nuestro día a día como los frenos hidráulicos y los ascensores.
Fórmula de la Ley de Pascal / Ecuación de la Ley de Pascal
Entendamos el concepto anterior de la ley de Pascal usando ecuaciones matemáticas. Consulte la Fig. 2 que se muestra a continuación:
La imagen de arriba (Fig. 2) explica el principio del gato hidráulico. Es posible que haya visto en los garajes de automóviles que para levantar un automóvil pesado, se aplica una pequeña fuerza. Este es uno de los mejores ejemplos de la ley de Pascal.
En la Fig. 2, hay dos pistones; Pistón 1 y Pistón 2. La fuerza F1 se aplica en el Pistón 1. Así que la Presión generada en el medio fluido del recipiente es, P 1 =F 1 /A 1 (A 1 =Área del Pistón 1). Según la ley de Pascal, la misma presión se transmitirá por todo el recipiente y se ejercerá en el Pistón 2.
Entonces, Presión en el Pistón 2, P 2 =P 1 .
O, F 1 /A 1 =F 2 /A 2 (A2 = Área del pistón 2)
O, F 2 =F 1 X (A 2 /A 1 )
Dado que A 2 >A 1 ; F 2 > F 1
Esta relación de área A 2 /A 1 se llama la ventaja mecánica ideal del ascensor hidráulico. Entonces puede ver que al usar una relación de área de gato hidráulico de 200, uno puede levantar fácilmente un peso de 2000 Kg aplicando una fuerza de solo 10 Kg.
Ejemplos de la Ley de Pascal /Aplicaciones de la Ley de Pascal
Utilizando la Ley de Pascal se fabrican diversos equipos que se utilizan en el día a día. A continuación se enumeran algunos ejemplos de la aplicación de la Ley de Pascal:
- Gato hidráulico y prensa hidráulica.
- Frenos hidráulicos para aumentar la fuerza de resistencia en los sistemas de frenado del vehículo.
- Pozos artesianos, torres de agua y presas.
- Sistema hidráulico de aeronaves: El sistema de energía hidráulica de las aeronaves utiliza la ley de Pascal para reducir la velocidad de los aviones en la pista. Además, se utiliza en el mecanismo de control de vuelo, trenes de aterrizaje, etc.
- Bombas Hidráulicas: Las Bombas Hidráulicas utilizadas en la industria del Automóvil utilizan la filosofía de la Ley de Pascal.
- También se observan amplias aplicaciones de la ley de Pascal en pruebas hidráulicas de tanques presurizados, calibración de manómetros, prensado de aceites como el de oliva, avellana y girasol, compresión de existencias de madera, etc.
- Varios dispositivos neumáticos como taladros de dentista, martillos neumáticos, pulverizadores de pintura y frenos de aire en camiones, etc. funcionan según el principio de la Ley de Pascal.
