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Sección 14.2 Variación de la presión con la profundidad 393
F 1
x A 1 2
A 1
x 2
F 2
a)
Figura 14.4 a) Diagrama de una prensa hidráulica. Ya que el aumento en presión es el mismo en
los dos lados, una pequeña fuerza F S 1 a la izquierda produce una fuerza mucho mayor F S 2 a la derecha.
b) Un vehículo en reparación levantado mediante un elevador hidráulico en un taller.
David Frazier
b)
Pregunta rápida 14.2 La presión en el fondo de un vaso lleno de agua ( 1 000
kgm 3 ) es P. El agua se derrama y el vaso se llena con alcohol etílico ( 806 kgm 3 ).
¿Cuál es la presión en el fondo del vaso? a) menor que P, b) igual a P, c) mayor que
P, d) indeterminado.
EJEMPLO 14.2
El elevador de automóviles
En un elevador de automóviles en una estación de servicio, el aire comprimido ejerce una fuerza sobre un pequeño pistón
que tiene una sección transversal circular y un radio de 5.00 cm. Esta presión se transmite mediante un líquido a un pistón
que tiene un radio de 15.0 cm. ¿Qué fuerza debe ejercer el aire comprimido para elevar un automóvil que pesa 13 300 N?
¿Qué presión de aire produce esta fuerza?
SOLUCIÓN
Conceptualizar
automóviles.
Revise el texto recién analizado acerca de la ley de Pascal para entender la operación de un elevador de
Categorizar
Este ejemplo es un problema de sustitución.
Resuelva F 1 A 1 F 2 A 2 para F 1 :
F 1 a A 1
A 2
b F 2
p 15.00 10 2 m2 2
p 115.0 10 2 m2 2 11.33 104 N2
1.48 10 3 N
Use la ecuación 14.1 para encontrar la presión de aire que
produce esta fuerza:
Esta presión es aproximadamente el doble de la presión atmosférica.
P
F 1 1.48 10 3 N
A 1 p 15.00 10 2 m2 2
1.88 10 5 Pa
EJEMPLO 14.3
Dolor en su oído
Estime la fuerza que se ejerce sobre su tímpano debido al agua cuando nada en el fondo de una alberca que tiene 5.0 m
de profundidad.
SOLUCIÓN
Conceptualizar A medida que desciende en el agua, la presión aumenta. Es posible que haya notado este aumento de
presión en sus oídos mientras nada en una alberca, un lago o el océano. Puede encontrar la diferencia de presión que se