Brazo hidráulico

De Física Itinerante
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Ficha del experimento
Área(s) abarcadas Fluidos

El presente experimento involucra los conceptos de fuerza, presión y el principio de Pascal en fluidos. Dichos conceptos se muestran a través de un brazo hidráulico que consta de 6 jeringas que controlan sus movimientos y capaz de levantar un objeto liviano, menor a 50 gr.

Introducción

Figura 1: Ilustración de la circulación del fluido.

EL brazo hidráulico constante de 3 palancas, las cuáles representan el hombro, codo y mano de una persona respectivamente. Cada palanca es accionada por el movimiento del émbolo de una jeringa A, lo que provoca el desplazamiento del agua a través de esta hacia las mangueras y luego, en una segunda jeringa B, tal como se muestra en la figura.

Si la persona aplica una fuerza sobre uno de los émbolos de las jeringas y ésta posee un área transversal , entonces en las mangueras de sección transversal , el fluido ejercerá una fuerza dada por:

debido al Principio de Pascal. Luego, al pasar a la jeringa B que posee idéntico grosor que la primera, se genera una fuerza sobre el pistón de la última jeringa. Esto genera la palanca y el movimiento de cada uno de los grados de libertad.

El brazo también sirve como ilustración, bastante simplificada, de la circulación de la sangre a través del cuerpo humano, en cuyo recorrido atraviesa vasos sanguíneos de distinto grosor (venas, arteria y capilares).

Montaje y Uso

Figura 2: Enumeración de las partes del brazo hidráulico.

Como se dijo anteriormente, ésta consta de 3 palancas, la cuáles enumeraremos según la figura y se utilizan según se indica a continuación:

Palancas Grado de Libertad Comentario
1 Hombro Para subir se debe empujar el émbolo
2 Codo Para subir se debe empujar el émbolo
3 Mano Para sujetar el objeto se debe tirar del émbolo

En la Figura 2 se indican las jeringas y las palancas correspondientes.

-Colocar foto y poner partes(1,2,3)-

Para levantar un objeto este se debe colocar entre la mano del brazo hidráulico, dejando firme la posición del émbolo de la jeringa 3 con la cual se sostuvo al objeto durante todo el proceso, esto debido a que la fuerza que se logra ejercer es bastante pequeña. Luego, se deben accionar las otras dos palancas a través de las jeringas 1 y 2 para elevar el objeto.