En la ciència hi ha nombrosos principis que serveixen per explicar alguns comportaments a la vida quotidiana. Un d'aquests principis dels més coneguts és el principi de Pascal. Es tracta d'una llei física que explica com es comporta la pressió als fluids. És molt important per entendre com funcionen moltes coses a la nostra vida quotidiana, com ara els frens d'un automòbil o el sistema hidràulic d'una grua.
En aquest article explicarem tot el que necessita saber sobre el principi de Pascal, es importància i els avenços de la ciència.
Principi de Pascal
El principi de Pascal ens diu que si apliquem una pressió a un punt d'un fluid tancat, aquesta pressió es transmetrà de manera uniforme a totes les direccions i al llarg de tot el fluid. És a dir, si pressionem un líquid en un extrem d'un recipient tancat, la mateixa força es distribuirà igual a totes les parts del líquid ia totes les parets del recipient.
Per exemple, imagina't que tens un globus ple d'aigua. Si l'estrenyes en un extrem, la pressió es transmetrà a través de l'aigua i el globus es deformarà en totes direccions. Si pressiones més fort, la deformació serà encara més gran. Això és perquè l'aigua és un fluid i segueix el principi de Pascal.
Aquesta llei també és molt important a l'enginyeria, ja que permet crear sistemes hidràulics que poden transmetre grans quantitats de força i energia amb molt poc esforç. Per exemple, en un sistema hidràulic d'una grua, es fa servir un líquid per transmetre la força des del motor fins al braç de la grua, permetent aixecar objectes pesants amb relativa facilitat.
Aplicació
El principi de Pascal s'aplica als dispositius que necessiten aplicar forces petites o còmodes per aconseguir resultats sòlids. Per exemple, l'exemple més comú del principi de Pascal és el principi de les màquines de pressió hidràulica, però també podem esmentar el fre hidràulic de l'automòbil, l'aixecador de càrrega, el gat hidràulic, la direcció hidràulica del vehicle i fins i tot a la cadira dels dentistes. El principi de Pascal és molt important a l'estudi de la hidrostàtica.
La hidrostàtica és una branca de la mecànica de fluid, i estudia fluids en repòs i la pressió exercida en aquests. La hidrostàtica és molt important per a enginyeria i s'utilitza per a l'emmagatzematge, transport i ús de fluids.
Exemples del principi de Pascal
premsa hidràulica
El principi de Pascal s'aplica de manera molt útil a la premsa hidràulica. Una premsa hidràulica és una màquina que es fa servir per aplicar una gran força en un objecte, com ara una làmina de metall o un bloc de fusta. Això s'aconsegueix mitjançant un líquid que es transmet a través d'un sistema de canonades.
La premsa hidràulica funciona gràcies al principi de Pascal, que diu que la pressió es transmet uniformement a un líquid. La premsa té dos pistons, un de petit i un altre de gran, connectats per un tub ple d'un líquid, com oli o aigua. Quan apliquem una força al pistó petit, es genera una pressió que es transmet per tot el líquid i arriba al pistó gran.
Com que el pistó gran té una superfície més gran que el pistó petit, la força aplicada al pistó petit es multiplica al pistó gran. Per exemple, si el pistó gran té una superfície 10 vegades més gran que el pistó petit, la força aplicada al pistó petit es multiplicarà per 10 al pistó gran. Això significa que podem aplicar una força molt més gran en un objecte usant una premsa hidràulica que amb la nostra pròpia força física.
Les premses hidràuliques s'utilitzen en moltes aplicacions, com ara la fabricació de peces metàl·liques, la reparació de motors i la compressió de materials per a la construcció. A més, són molt útils en situacions on es requereix aplicar una gran força amb precisió, ja que podem controlar la quantitat de pressió que s'aplica a l'objecte.
Gat hidràulic
El principi de Pascal també s'aplica als gats hidràulics, una eina molt útil per aixecar objectes pesants, com un cotxe. Un gat hidràulic està format per dos cilindres connectats per un tub ple de líquid. Un dels cilindres és més gran i està connectat a una plataforma plana on es recolza l'objecte a aixecar, mentre que l'altre és més petit i està connectat a una maneta que s'utilitza per aplicar la força.
Quan s'aplica una força a la maneta, es genera una pressió al líquid que es transmet de manera uniforme a tot el sistema hidràulic, incloent-hi el cilindre gran que sosté l'objecte a aixecar. La força aplicada al cilindre petit es multiplica al cilindre gran a causa de la diferència de mida entre els dos cilindres, la qual cosa permet aixecar objectes molt pesats amb relativa facilitat.
El principi de Pascal s'aplica al gat hidràulic de la mateixa manera que a la premsa hidràulica, assegurant que la pressió es transmeti uniformement a tot el sistema hidràulic i que la força es multipliqui al cilindre gran per aixecar objectes pesants.
Els gats hidràulics són molt útils a la indústria automotriu, ja que permeten aixecar un vehicle per realitzar reparacions i manteniment. A més, són molt útils en altres treballs en què cal aixecar objectes pesants, com en la construcció.
fórmules
Com cal esperar, el príncep de Pascal s'ha de calcular mitjançant fórmules matemàtiques. Per calcular la pressió en un líquid que s'està transmetent per un sistema hidràulic, s'utilitza la fórmula P = F/A, on P és la pressió, F és la força aplicada i A és l'àrea de la superfície on s'està aplicant la força. Aquesta fórmula ens permet calcular la pressió a qualsevol punt del sistema hidràulic.
Una altra fórmula important relacionada amb el principi de Pascal és la llei de la conservació de lenergia. Aquesta llei estableix que l'energia total en un sistema tancat es conserva, és a dir, que l'energia no es pot crear ni destruir, només es pot transformar.
En un sistema hidràulic, l'energia es conserva ja que la força aplicada a un punt es transmet a través del líquid i es transforma en energia en un altre punt del sistema. Això vol dir que l'energia que s'aplica a un punt del sistema hidràulic és igual a l'energia que s'obté en un altre punt.
Espero que amb aquesta informació pugueu conèixer més sobre el principi de Pascal i les seves característiques.