Hidraulica

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Tabla de contenido

Se hace de acuerdo a las hojas que hay

1.Introducción

Las personas hemos empleado diversas máquinas para realizar tareas que una sola persona no puede hacer con sus manos. Los circuitos neumáticos (aire) e hidráulicos (agua, aceite), muchas veces cargas pesadas con un mínimo de esfuerzo.

Para entender los contenidos del tema de hidráulica, vamos a montar un brazo hidráulico, poniendo en juego los principios físicos en los que se basan los circuitos hidráulicos utilizados por esas maquinas

2.Justificación

La construcción del brazo hidráulico con jeringas pretende demostrar más dinámicamente con elementos de poco valor el funcionamiento de la teoría de pascal.

3.Objetivos

3.1Generales - Construcción y operación de un brazo mediante un sistema hidráulico.

- Este experimento pretende demostrar más dinámicamente con elementos de pocovalor el funcionamiento de la teoría de pascal

3.2Específicas – Demostrar la aplicación de fuerzas mediante fluidos, también demostraremos que posee movimiento de rotación, presión hidrostática, energía cinética, tensiones, trabajo-potencia-energía.

- Demostrar la gran utilidad de la grúa hidráulica en trabajos pesados

4.Marco teórico

Energía Hidráulica

Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.

• Principio de Pascal

En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la presión ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e incompresible se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido, es decir, la presión en todo el fluido es constante.

La presión en todo el fluido es constante: esta frase que resume de forma tan breve y concisa la ley de Pascal da por supuesto que el fluido está encerrado en algún recipiente, que el fluido es incompresible... El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma presión.

También podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas.

El principio de pascal puede interpretarce como una concecuencia de la ecuacion fundamental de la hidroestática y del caracter altamente imcompesible de los liquidos, en esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante, de acuerdo con la ecuacion:

P = Po + pgh

P= Presion total a la profundidad.

Po= Presion sobre la superficie libre del fluido.

p= Densidad del fluido.

g= Aceleracion de la grabedad.

h= Altura, medida en Metros.

P= F/A De este modo obtenemos la siguiente ecuacion: F1/A1 = F2/A2

F1= Fuerza ejercida en el primer piston.

A1= Area del primer piston.

F2= Fuerza ejercida en el segundo piston.

A2= Area del segundo piston.

hacer dibujo, o dejar espacio para hacerlo

5.MARCO CONCEPTUAL

Movimiento vertical: consiste en desplazar arriba o abajo nuestro centro de masas mediante una extensión o una flexión de las articulaciones

Movimiento rotatorio: es el que se basa en un eje de giro y radio constante: la trayectoria será una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante, se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio fijo y velocidad angular constante.

Movimiento circular: hay que tener en cuenta algunos conceptos específicos para este tipo de movimiento.

-Eje de giro: es la línea alrededor de la cual se realiza la rotación, este eje puede permanecer fijo o variar con el tiempo, pero para cada instante de tiempo, es el eje de la rotación.

-Arco: partiendo de un eje de giro, es el ángulo o arco de radio unitario con el que se mide el desplazamiento angular. Su unidad es el radián.

-Velocidad angular: es la variación de desplazamiento angular por unidad de tiempo.

-Aceleración angular: es la variación de la velocidad angular por unidad de tiempo.

Hidrostática: es la rama de la mecánica de fluidos o de la hidráulica, que estudia los fluidos en estado de equilibrio, es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición.

Presión hidrostática: es la presión que ejerce un fluido sobre las paredes y sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él.

Pascal: físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662).

Principio de Pascal o ley de Pascal: “el incremento de presión aplicado a una superficie de un fluido incompresible (líquido), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo”.

Prensa Hidráulica: ésta consta de dos émbolos de diferente superficie unidos mediante un líquido, de tal manera que toda presión aplicada en uno de ellos será transmitida al otro. Se utiliza para obtener grandes fuerzas en el émbolo mayor al hacer fuerzas pequeñas en el menor.

6.Desarrollo del proyecto

6.1MATERIALES Y PARTES:

JERINGAS: serán utilizadas para hacer funcionar el brazo hidráulico ya que gracias a ellas el brazo tendrá movimiento y es lo más esencial que necesita el brazo para funcionar.

CLAVOS: serán utilizados para poder construir el carrito del brazo, también para fijar los rieles en la base y también como eje de gira miento del brazo hacia los lados.

TORNILLOS Y TUERCAS: Los tornillos serán utilizados como pasadores para que el brazo se mueva de arriba hacia abajo, mientras que las tuercas se fijaran a los tornillos para sostenerlos.

MADERA: es lo esencial para poder elaborar el brazo hidráulico ya que gracias a la madera se podrá dar forma al brazo y construir el carrito para que tenga movilidad horizontal.

MANGUERAS DE SUERO: se utilizara para unir las jeringas para poder darle movimiento al brazo, también se utilizara para que pase el líquido de una jeringa a otra.

AGUA: será utilizado para demostrar que un líquido con poca densidad es necesario aplicar mayor fuerza.

PINTURA: se utilizara para darle color al brazo.

LIJAS: se utilizara para lijar la madera y quitar las astillas que esta tenga

6.2Pasos

-Cortaremos la madera en forma rectangular para que sea la base de todo el proyecto

-posteriormente se procederá a dibujar en la madera restante las piezas que serán el cuerpo del brazo hidráulico,

-una vez dibujado las partes procederemos a cortarlas y prepáralas para la pintura, pintaremos el brazo con el color elegido,

-luego ensamblaremos las piezas para darle forma al brazo,

- una vez ensamblada las piezas comprobaremos que tenga movilidad y comprobaremos que todo este acorde al plano,

-tomaremos las jeringas ,las mangueras y las uniremos, una vez unidas pondremos el liquido de freno o agua y probaremos que tengan el suficiente liquido para que pueda funcionar,

-luego las adaptaremos al brazo y probaremos que las mismas hagan funcionar al brazo.

Pondremos jeringas en la base circular y probaremos que estas muevan el brazo de lado a lado,

-colocaremos el brazo ya antes armado en la base circular y lo haremos funcionar para poder ver errores en el mismo y poderlo corregir,

-una vez hecho todo esto comprobaremos que este brazo sea capaz de levantar algún objeto y de transportarlo de un lugar a otro.

6.3resultado

-Se obtuvo el movimiento del brazo gracias a las pequeñas prensas hidráulicas.)

-Si las mangueras llegan a tener algún obstáculo (presionar una parte de la manguera) el

liquido no fluye y es necesario aplicar demasiada fuerza y en consecuencia de esto se vota

de la otra manguera desnivelando todo el sistema.

-Mientras más pesado sea el objeto se necesitará aplicar una fuerza mayor, ya que se crea

más presión.

-El movimiento que levanta los pesos se crea en función de las áreas, que transmiten la

presión, a menor área mayor presión.

-Podemos mover el brazo la misma distancia que las alturas de las jeringas ya que están

miden 7 cm, puede rotar 7 cm, las demás jeringas tienen la misma altura 9 cm.

-Ya que las jeringas tienen la misma altura ejercemos la misma presión en ambas.

7.CONCLUSIÓNES

-El movimiento se produce gracias a la fuerza de empuje de los émbolos.

-Es una aplicación fácil y divertida, si se compara con una máquina de construcción se

puede notar la estructura y la similitud, por consiguiente apreciar sus aplicaciones y su

funcionamiento tan sencillo pero útil.

- La energía hidráulica es la resultante del aprovechamiento de la energía cinética y

potencial del agua.

8.Bibliografía

Tippens, Paul, Física. Conceptos y Aplicaciones. México, Mc Graw Hill, 7º edición, 2007

Sears,Zemansky & Young, Física Universitaria, sexta edición (64013)

http://trabajofisica.galeon.com/

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/prensa/prensa.htm

http://perso.gratisweb.com/grupopascal/FLUIDOS%20Profe/FLUIDOS%20Profe/Carpeta

%20unidad/Phidrostatica/index.htm http://www.buenastareas.com/ensayos/Brazo-Hidraulico/2613900.html

http://es.calameo.com/read/00052078971cafa678dc5

http://www.youtube.com/watch?v=vsF95qA1x7I&feature=related

http://www.slideshare.net/jfk791021/brazo-hidraulico

http://es.scribd.com/doc/2858867/Brazo

http://es.answers.yahoo.com/question/index;_ylt=AsmG0dgpHfpc6cGWh68V_

9.Anexos

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