Prensa hidráulica

Una prensa hidráulica es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas fuerzas, permite obtener otras mayores.

Antigua prensa hidráulica.

En el siglo XVII, en Francia, el matemático y filósofo Blaise Pascal comenzó una investigación referente al principio mediante el cual la presión aplicada a un líquido contenido en un recipiente se transmite con la misma intensidad en todas direcciones. Gracias a este principio se pueden obtener fuerzas muy grandes utilizando otras relativamente pequeñas. Uno de los aparatos más comunes para alcanzar lo anteriormente mencionado es la prensa hidráulica, la cual está basada en el principio de Pascal.

El rendimiento de la prensa hidráulica guarda similitudes con el de la palanca, pues se obtienen presiones mayores que las ejercidas pero se aminora la velocidad y la longitud de desplazamiento, en similar proporción.

Cálculo de la relación de fuerzas

Cuando se aplica una fuerza $F_{1}\,$ sobre el embolo de menor área $A_{1}\,$ se genera una presión $p_{1}\,$:

Esquema de fuerzas y áreas de una prensa hidráulica.

$p_{1}={\frac {F_{1}}{A_{1}}}\,$

Del mismo modo en el segundo embolo:

$p_{2}={\frac {F_{2}}{A_{2}}}\,$

Se observa que el líquido esta comunicado, luego por el principio de Pascal, la presión en los dos pistones es la misma, por tanto se cumple que:

$p_{1}=p_{2}\,$

Esto es:

${\frac {F_{1}}{A_{1}}}={\frac {F_{2}}{A_{2}}}\,$ y la relación de fuerzas: ${\frac {F_{1}}{F_{2}}}={\frac {A_{1}}{A_{2}}}\,$

Luego la fuerza resultante de la prensa hidráulica es:

$F_{2}=F_{1}{\frac {A_{2}}{A_{1}}}$

En donde:

$f\,$ = fuerza del embolo menor en N, D, KgF gF

$F\,$ = fuerza del embolo mayor en N, D, KgF gF

$a\,$ = área del embolo menor en m2 cm2 in2

$A\,$ = área del embolo mayor en m2 cm2 in2