65. Problema 2 de PRINCIPIO DE PASCAL
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 65: Problema 2 de Principio de Pascal.
Tema: Estática en Fluidos.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).
Sitio Oficial de Julioprofe: http://www.julioprofe.net
 En este problema vemos la situación del freno hidráulico de un automóvil, donde distinguimos el pedal que es donde se aplica la fuerza y la zapata que es la que prensa el disco de la rueda para frenar el auto. Entonces nos dice que en el pedal tenemos un área, vamos a llamarla área 1 de 200 cm2, mientras que en la zapata tenemos un área, vamos a llamarla área 2 de 1 m2, y dice que en el pedal aplicamos una fuerza, o sea la fuerza 1 de 200 N. Nos preguntan que fuerza es la que ejerce la zapata en el disco que frena el vehículo. Entonces tenemos una situación de aplicación del principio de Pascal, los frenos hidráulicos de un vehículo. Entonces recordemos que el principio de Pascal dice que fuerza 1 sobre área 1 es igual a fuerza 2 sobre área 2. En este caso necesitamos la fuerza 2, vamos a despejarla entonces. Para despejar F2 multiplicamos fuerza 1 por área 2 y dividimos por área 1, entonces nos queda F1 por A2 sobre A1. Necesitamos que las áreas estén en las mismas unidades, ya que vemos que el área 1 está en cm2 y el área 2 está en m2. Conviene entonces pasar por ejemplo todo a cm2, un metro cuadrado que haría convertido en 10.000 cm2. Para pasar de m2 a cm2 multiplicamos por 10.000. Vamos a reemplazar entonces la fuerza 1, son 200 N, aquí la tenemos, por el área 2, entonces reemplazamos 10.000 cm2 y en el denominador tendríamos el área 1 que tiene un valor de 200 cm2. Entonces aquí podríamos simplificar cm2 con cm2 y el número 200, es como dividir por 200 aquí abajo y acá arriba, por lo tanto nos queda 1 y 1. Y resolviendo nos queda que la fuerza 2 es igual a 1 por 10.000, es decir 10.000 N. ¿Qué sería entonces la respuesta a nuestro problema? Es la fuerza que la zapata ejerce sobre el disco del freno.
[{"start": 0.0, "end": 24.36, "text": " En este problema vemos la situaci\u00f3n del freno hidr\u00e1ulico de un autom\u00f3vil, donde distinguimos"}, {"start": 24.36, "end": 32.12, "text": " el pedal que es donde se aplica la fuerza y la zapata que es la que prensa el disco"}, {"start": 32.12, "end": 40.16, "text": " de la rueda para frenar el auto. Entonces nos dice que en el pedal tenemos un \u00e1rea,"}, {"start": 40.16, "end": 48.2, "text": " vamos a llamarla \u00e1rea 1 de 200 cm2, mientras que en la zapata tenemos un \u00e1rea, vamos"}, {"start": 48.2, "end": 56.88, "text": " a llamarla \u00e1rea 2 de 1 m2, y dice que en el pedal aplicamos una fuerza, o sea la fuerza"}, {"start": 56.88, "end": 66.96000000000001, "text": " 1 de 200 N. Nos preguntan que fuerza es la que ejerce la zapata en el disco que frena"}, {"start": 66.96000000000001, "end": 73.48, "text": " el veh\u00edculo. Entonces tenemos una situaci\u00f3n de aplicaci\u00f3n del principio de Pascal, los"}, {"start": 73.48, "end": 80.52000000000001, "text": " frenos hidr\u00e1ulicos de un veh\u00edculo. Entonces recordemos que el principio de Pascal dice"}, {"start": 80.52000000000001, "end": 88.52000000000001, "text": " que fuerza 1 sobre \u00e1rea 1 es igual a fuerza 2 sobre \u00e1rea 2. En este caso necesitamos"}, {"start": 88.52000000000001, "end": 95.12, "text": " la fuerza 2, vamos a despejarla entonces. Para despejar F2 multiplicamos fuerza 1 por"}, {"start": 95.12, "end": 106.36, "text": " \u00e1rea 2 y dividimos por \u00e1rea 1, entonces nos queda F1 por A2 sobre A1. Necesitamos que"}, {"start": 106.36, "end": 112.04, "text": " las \u00e1reas est\u00e9n en las mismas unidades, ya que vemos que el \u00e1rea 1 est\u00e1 en cm2 y"}, {"start": 112.04, "end": 120.60000000000001, "text": " el \u00e1rea 2 est\u00e1 en m2. Conviene entonces pasar por ejemplo todo a cm2, un metro cuadrado"}, {"start": 120.6, "end": 130.48, "text": " que har\u00eda convertido en 10.000 cm2. Para pasar de m2 a cm2 multiplicamos por 10.000."}, {"start": 130.48, "end": 140.51999999999998, "text": " Vamos a reemplazar entonces la fuerza 1, son 200 N, aqu\u00ed la tenemos, por el \u00e1rea 2, entonces"}, {"start": 140.51999999999998, "end": 149.48, "text": " reemplazamos 10.000 cm2 y en el denominador tendr\u00edamos el \u00e1rea 1 que tiene un valor"}, {"start": 149.48, "end": 162.07999999999998, "text": " de 200 cm2. Entonces aqu\u00ed podr\u00edamos simplificar cm2 con cm2 y el n\u00famero 200, es como dividir"}, {"start": 162.07999999999998, "end": 169.56, "text": " por 200 aqu\u00ed abajo y ac\u00e1 arriba, por lo tanto nos queda 1 y 1. Y resolviendo nos queda"}, {"start": 169.56, "end": 178.48, "text": " que la fuerza 2 es igual a 1 por 10.000, es decir 10.000 N. \u00bfQu\u00e9 ser\u00eda entonces la"}, {"start": 178.48, "end": 185.67999999999998, "text": " respuesta a nuestro problema? Es la fuerza que la zapata ejerce sobre el disco del freno."}]