Documento 1

Conociendo a Blaise Pascal

Esta guía tiene como objetivo orientarte en el conocimiento de Blaise Pascal y en su contribución a la física. Para esto se te invita a realizar las siguientes actividades:

1. Escribe una pequeña biografía sobre Blaise Pascal destacando sus aportes a la física y otras ciencias, teniendo como referencia las siguientes páginas de internet:

http://redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/act_permanentes/mate/mate4r.htm http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/Pascal.htm http://www.geocities.com/Colosseum/Loge/3802/BiografiaPascal.html

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2. Dentro de sus aportes destaca el “principio de Pascal”, escribe el enunciado de este principio:

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3. El principio anterior tiene varias aplicaciones, destacando la explicación del funcionamiento de una prensa hidráulica. A continuación se explicará el funcionamiento de ésta.

Una prensa hidráulica consta de dos émbolos de distinto diámetro comunicados por medio de un fluido.

En la figura, y corresponden a las áreas de los émbolos y, y a las fuerzas sobre ellos.

Debido al principio de Pascal, si se aplica una fuerza sobre el pistón de área éste descenderá, transmitiendo al segundo émbolo una fuerza ( ) que

cumple la siguiente relación matemática:

4. Preguntas para pensar:

a) ¿Qué relación matemática se determina entre y si ambos émbolos de una prensa hidráulica tienen igual radio? ¿Y si tienen igual diámetro?

b) ¿Qué relación matemática se determina entre y si el émbolo de mayor posee un área 5 veces mayor que el émbolo pequeño? ¿Y si es 8 veces mayor?

c) Generaliza lo anterior determinando el factor que relaciona a y .

d) ¿Qué relación de orden debe existir entre y para que con una pequeña fuerza se pueda levantar un gran peso en una prensa hidráulica?

5. Situaciones problemas.

a) Se tiene una prensa hidráulica cuyos émbolos tienen un diámetro de 15 cm y 45 cm. Si en el émbolo pequeño se aplica una fuerza de 20 N, determina la fuerza en el émbolo grande.

b) Una prensa hidráulica tiene un émbolo grande de radio 20 cm. ¿Qué fuerza debe aplicarse al émbolo pequeño de radio 2 cm para elevar un auto de 1500 kg?

c) En una prensa hidráulica se aplica una fuerza de 50 N en el émbolo menor de radio 8 cm. Si se desea levantar un objeto de 500 kg, determina el diámetro del émbolo mayor que soportaría dicho objeto.

d) Una caja de 60 kg es levantada por medio de una prensa hidráulica consistente en dos émbolos siendo el radio del émbolo mayor, donde se coloca la caja, 20 cm. Si para levantar dicha caja se aplica una fuerza de 5 N sobre el émbolo pequeño, determinar el radio de este.

e) Una empresa minera, en su sistema productivo, necesita levantar cubos de cobre de arista 90 cm a una altura de 2 m. Para esto utiliza una prensa hidráulica con émbolos de 20 y 100 cm de diámetro. Si el cubo de cobre se coloca en el émbolo mayor, determina la fuerza necesaria, aplicada en el

émbolo menor, para poder levantar dicho cubo. (Densidad cobre )

f) Determinar la masa de un objeto que se levanta por medio de una prensa hidráulica de émbolos de radios 8 y 24 cm; si este se coloca en el émbolo grande y se aplica una fuerza de 4 N en el émbolo pequeño.

g) En una estación de servicios se utiliza una prensa hidráulica para levantar los automóviles que requieren de una revisión. Los diámetros de los émbolos que componen la prensa hidráulica son 9 cm y 25 cm. Si se necesita levantar un auto de 1,3 toneladas, con el émbolo pequeño; determina:

La fuerza que se debe aplicar al émbolo menor para poder levantar el auto. La masa equivalente que permite levantar la fuerza aplicada al émbolo

pequeño.