Principio de Pascal
Principio de Pascal
Principio de Pascal
Presión
La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la
cual actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando
sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera
uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:
donde:
, es la fuerza por unidad de superficie.
, es el vector normal a la superficie.
, es el área total de la superficie S.
Presión absoluta y relativa
En determinadas aplicaciones la presión se mide no como la presión absoluta sino
como la presión por encima de la presión atmosférica, denominándose presión
relativa, presión normal, presión de gauge o presión manométrica.
Consecuentemente, la presión absoluta es la presión atmosférica (Pa) más la
presión manométrica (Pm) (presión que se mide con el manómetro).
Pab = Pa + Pm
Presión hidrostática e hidrodinámica
En un fluido en movimiento la presión hidrostática puede diferir de la llamada
presión hidrodinámica por lo que debe especificarse a cual de las dos se está
refiriendo una cierta medida de presión.
donde:
V = velocidad del fluido en la sección considerada.
g = aceleración gravitatoria
z = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.
P = presión a lo largo de la línea de corriente.
ρ = densidad del fluido.
Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:
Viscosidad (fricción interna) = 0 Es decir, se considera que la línea de corriente
sobre la cual se aplica se encuentra en una zona ‘no viscosa’ del fluido.
Caudal constante
Fluido incompresible – ρ es constante.
La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente.
Aunque el nombre de la ecuación se debe a Bernoulli, la forma arriba expuesta fue
presentada en primer lugar por Leonhard Euler.
Un ejemplo de aplicación del principio lo encontramos en el Flujo de agua en
tubería.
Características y consecuencias
p = P + γz
p0 es una constante-
Igualmente podemos escribir la misma ecuación como la suma de la energía
cinética, la energía de flujo y la energía potencial gravitatoria por unidad de masa:
Así el principio de bernoulli puede ser visto como otra forma de la ley de la
conservación de la energía, es decir, en una linea de corriente cada tipo de
energía puede subir o disminuir en virtud de la disminución o el aumento de las
otras dos.
Esta ecuación permite explicar fenómenos como el efecto Venturi, ya que la
aceleración de cualquier fluido en un camino equipotencial (con igual energía
potencial) implicaría una disminución de la presión. Gracias a este efecto
observamos que las cosas ligeras muchas veces tienden a salirse de un carro en
movimiento cuando se abren las ventanas, ya que la presión del aire es menor
fuera del auto ya que está en movimiento respecto a aquél que se encuentra
dentro del auto, donde la presión es necesariamente mayor; pero en forma
aparentemente contradictoria el aire entra al carro, pero esto ocurre por
fenómenos de turbulencia y capa límite.
VENTAJAS:
A) VELOCIDAD VARIABLE: A través del cilindro de un sistema hidráulico se
puede conseguir velocidades muy precisas, regulares y suaves, que no se logran
con motores eléctricos.
B) REVERSIBILIDAD: Los actuadotes hidráulicos pueden invertir su movimiento
sin problemas y, además, pueden arrancar bajo su máxima carga.
La carga.- Es la energía referida a la unidad de peso.
INCONVENIENTE: