Concepto de Ley de Pascal

También llamado como principio de Pascal o el principio de transmisión de fluido a presión es un principio en la mecánica de fluidos que indica que un cambio de presión que ocurre en cualquier lugar de un fluido incompresible confinado que se transmite en todo el fluido tal que el mismo cambio se produce en todas partes, la ley fue establecida por el francés matemático Blaise Pascal.

Ley de Pascal

El principio de Pascal se define como un cambio en la presión en cualquier punto de un fluido encerrado en reposo que transmite sin disminución a todos los puntos en el fluido, este principio se afirma matemáticamente como: =g(h).

Donde es la presión hidróstatica (dado en pascales) donde la diferencia de presión en dos puntos dentro de una columna de fluido debido al peso del fluido,es la densidad del fluido (en kilogramos por metro cúbico en el sistema), ges la aceleración de la gravedad (normalmente mediante la aceleración del nivel del mar debido a la gravedad de la tierra, en metros por segundo al cuadrado). h es la altura del fluido por encima del punto de medición o la diferencia en elevación entre los dos puntos dentro de la columna de fluido en metros.

La explicación intuitiva de esta fórmula es que el cambio en la presión entre dos elevaciones se debe al peso del fluido entre las elevaciones
, una interpretación más correcta es el cambio de presión causada por el cambio de energía potencial por unidad de volumen del líquido debido a la existencia del campo gravitatorio, la observación de la variación con la altura no depende de cualquier presión adicional por lo tanto la ley de Pascal se puede interpretar como cualquier cambio en la presión aplicada en cualquier punto de fluido dado que se transmite sin disminución durante todo el fluido.

Si un tubo en U se llena de agua y los pistones se colocan en cada extremo, la presión ejercida contra el pistón izquierdo será transmitida a través del líquido y en contra de la parte inferior del pistón de la derecha (los pistones son simplemente tapones que se pueden deslizar libremente pero sin holgura en el tubo.) La presión que ejerce el pistón izquierdo contra el agua será exactamente igual a la presión del agua ejercida contra el pistón derecho. Suponiendo que un tubo se hace más amplio se utiliza un pistón de un área más grande, si una carga 1N se coloca sobre el pistón.

El principio de Pascal se aplica a todos los líquidos, ya sea de gases o líquidos. Una aplicación típica del principio de Pascal para gases y líquidos es la elevación de automóvil visto en muchas estaciones de servicio (el gato hidráulico ). Aumento de la presión de aire producido por un compresor de aire se transmite a través del aire a la superficie del aceite en un depósito subterráneo. El aceite, a su vez, transmite la presión a un pistón, que levanta el automóvil. La relativamente baja presión que ejerce la fuerza de elevación contra el pistón es aproximadamente la misma que la presión de aire en los neumáticos de automóviles. Hidráulica es empleado por los dispositivos modernos que van desde muy pequeño a enorme. Por ejemplo, hay pistones hidráulicos en casi todas las máquinas de construcción que están involucrados cargas pesadas.

El barril de Pascal es el nombre de un experimento hidrostático supuestamente realizado por Blaise Pascal en 1646, en el experimento, Pascal inserta un tubo largo de 10 m en un barril lleno de agua. Cuando el agua se vierte en el tubo vertical Pascal encontró un aumento de la presión hidrostática que ocasionó que el barril se rompiese, el experimento no se menciona en ninguna parte de las obras conservadas de Pascal y puede es atribuido a él por autores franceses del siglo XIX, entre los cuales el experimento se conoce como barril-Buster, sin embargo el experimento permanece asociado con Pascal en muchos libros de texto de física elemental.

Aplicaciones de la Ley de Pascal


  • El principio subyacente del gato hidráulico y la prensa hidráulica.
  • Amplificación de la fuerza en el sistema de frenado de la mayoría de los vehículos de motor.
  • Se utiliza en pozos, depósitos de agua y presas.
  • Los buzos deben entender este principio ya que a una profundidad de 10 metros bajo el agua, la presión es el doble de la presión atmosférica a nivel del mar y se incrementa 100 kPa por cada aumento de 10 metros de profundidad.
  • Por lo general la regla de Pascal se aplica al espacio confinado pero debido al proceso de flujo continuo el principio de pascal se puede aplicar a los mecanismos de aceite de ascensor.