|
| |
Elaborado
por:
|
Mónica Eliana Cardona
Zapata
|
|
Grado:
|
10º, 11º
|
|
Duración:
|
60 minutos
|
|
OBJETIVO: Verificar
las principales características que describen la aplicación de la prensa
hidráulica y su relación con el principio de Pascal.
UN POCO DE HISTORIA…
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg0W_FSMxDB-KW1AeTDtcTL2c6iWyrXMgv5xch4vuoB4qrzorlq9UPCFSK64Fv0opNPB1wQv2VMI6ao-re8A-mnb-VLpdRA31a0H4zGeP19eapW-ipit8cZ1KbKitfTquPC_eP1pJCavzA/s200/pascal.jpg)
En
el inicio se utilizaban prensas manuales, las cuales poseían un sistema de
tornillo o perno el cual giraba gracias a la fuerza humana. La prensa
hidráulica, desarrollada hacia 1770 por el industrial inglés Joseph Bramah
(1749-1814), es una aplicación directa del principio de Pascal. Consiste, en
esencia, en dos cilindros de diferente sección comunicados entre sí, y cuyo
interior está completamente lleno de un líquido que puede ser agua o aceite.
Dos émbolos de secciones diferentes se ajustan, respectivamente, en cada uno de
los dos cilindros, de modo que estén en contacto con el líquido. La fuerza que
actúa en la superficie del émbolo menor se transmite a través del fluido hacia
el otro émbolo, dando lugar a una fuerza mayor que la primera (en la misma
proporción que la superficie de ambos émbolos).
Para
comprender un poco mejor las principales características de este maravilloso
invento, realizaremos la siguiente actividad.
ACTIVIDAD:
Para
llevar a cabo la siguiente actividad deben ingresar a la siguiente página: http://www.santillana.cl/fis3/swf/actividad5.swf, en la que se encuentra un applet sobre
la prensa hidráulica, cómo se muestra en la figura:
En
la casilla ubicada en la esquina superior derecha, se encuentran : la fuerza
ejercida sobre el área 1 (F1 (N)), la medida del área 1 en cm2
(A1 (cm2)) y la masa en kilogramos para ubicar sobre
la superficie de área 2 (m (Kg)), las
cuales corresponden a variables independientes. Debido al diseño de la aplicación,
estos valores se pueden cambiar teniendo en cuenta los siguientes rangos:
100<
F1 (N) <1000
10<
A1 (cm2) <100
1<
m (Kg) <100
Los
cuales incrementan en 5 unidades progresivamente.
En
la casilla central derecha, se encuentran las variables dependientes, es decir,
aquellas que dependen de los valores asignados en la casilla superior. Estos
valores son la fuerza que ejerce la superficie de área 2 sobre la masa (F2
(N)) y la fuerza que ejerce la gravedad sobre dicha masa, es decir, su peso (mg
(N)).
En
la parte inferior, se establece como constante el área de la superficie 2 que
tiene como valor A2= 80 cm2.
Para
interactuar con el applet, puedes ingresar los valores que desees en las
casillas de variables independientes, teniendo en cuenta los rangos establecidos
previamente, asignando valores múltiplos de 5. Luego de ingresar los valores,
das click en el botón iniciar y observa lo que sucede con los resultados en la
casilla de variables dependientes, además, trata de responder preguntas como
por ejemplo ¿Cómo es el movimiento de la prensa? ¿Es posible levantar la masa
ubicada sobre la superficie 2 con cualquier conjunto de datos? ¿En qué
condiciones funciona perfectamente la prensa?, entre otras. Para realizarlo de
una manera más organizada, puedes ingresar dos valores para F1(N) y A1 (cm2)
y dejarlos constantes, luego observar que sucede para diferentes valores de la
masa. Luego, dejar la fuerza y la masa constante e interactuar con diferentes
valores para el área, y así sucesivamente. En la siguiente tabla se pueden
sistematizar los datos obtenidos.
https://docs.google.com/document/d/158wmCnJL_FEAGbycmf0wa-W9QM5HH51HcJqpGLVXLB0/edit
https://docs.google.com/document/d/158wmCnJL_FEAGbycmf0wa-W9QM5HH51HcJqpGLVXLB0/edit
Nota!
Tenga en cuenta que debes presionar la tecla borrar para asignar una nuevo
valor en cualquiera de las casillas y observar los cambios.
PREGUNTAS
PROBLEMATIZADORAS:
Teniendo
en cuenta lo observado, responda las siguientes preguntas:
- En sus propias palabras, ¿Qué entiende por “prensa hidráulica”?
- ¿Cómo podría describir su funcionalidad?, justifique su respuesta
- Realice una breve consulta sobre el Principio de Pascal y establezca ¿qué relación tiene este principio con la prensa hidráulica?
- ¿En qué situaciones de la vida cotidiana cree usted que sería útil aplicar este principio a través de la prensa hidráulica?
- Describa tres de las situaciones que más hayan llamado su atención durante la interacción con el applet. Especifique los valores de cada variable, tanto independientes como dependientes, de cada una de las situaciones y trate de explicar por qué suceden.
CIBERGRAFÍA
|
Historia
de la prensa hidráulica, consultado el 12 de marzo de 2013, en: http://www.slideshare.net/loren_michel/historia-de-la-prensa-hidraulica
Física
3 (2005). Principio de Pascal, Editorial Santillana. Consultado el 5 de marzo
de 2013, en: http://www.santillana.cl/fis3/swf/actividad5.swf
|
El que el estudiante reflexione, argumente y se cuestione sobre un conocimiento es muestra que es consciente de la construcción de su propio aprendizaje. Esta actividad es una forma de promover este tipo de aprendizaje en los estudiantes y también en nosotros como maestros en formación.
ResponderBorrar