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Un elevador hidráulico es una máquina que utiliza líquido a presión en un espacio confinado para transferir presión. La presión del fluido se transfiere de un extremo del sistema hidráulico al otro sin disminuir, lo que permite aumentar la fuerza al transferirlo de un pistón más pequeño a uno más grande. El principio de la hidráulica se utiliza en muchos sistemas, y se encuentra en máquinas tan variadas como los frenos de automóviles y el sistema circulatorio humano.
Principios básicos
Puede mostrar el principio básico de la hidráulica con una simple demostración. Un principio de la hidráulica es que un fluido siempre busca permanecer horizontal, con la superficie del fluido paralela al horizonte. Puede demostrar esto simplemente llenando un vaso medio lleno con agua. Ahora incline el vidrio hacia adelante y hacia atrás. La superficie se mantendrá nivelada. Esta es la idea detrás de una brújula de barcos, que flota en un líquido para que siempre permanezca estable.
Pistón de papa
Este experimento demuestra la forma en que la presión funciona en un sistema hidráulico y que el fluido no puede comprimirse más allá de cierto punto. Empuja un extremo de una pajita espesa en una rebanada de papa de una pulgada. Saque la pajita, dejando un tapón de papa en la pajita. Use una brocheta para empujar el tapón de papa en el medio de la pajita. Llena la pajita con agua y empuja la pajita hacia otro pedazo de papa para hacer un segundo tapón, atrapando el agua entre los tapones de papa. Use la brocheta para presionar el nuevo tapón de papa. Notará que el otro enchufe también se mueve. El agua atrapada no puede comprimirse más y empuja contra el pistón de la papa.
Gato hidraulico
Los gatos hidráulicos se utilizan para levantar objetos muy pesados. Puede construir un modelo de gato hidráulico muy fácilmente. Pega una bolsa plástica tipo sándwich sobre el extremo de un tubo de plástico para hacer un sello hermético. Pega un embudo de plástico al otro extremo del tubo. Coloque la bolsa de plástico sobre una mesa u otra superficie y coloque un libro encima. Sostenga el embudo hacia arriba para que quede más alto que la bolsa y lentamente vierta agua en él. La bolsa se llenará de agua, levantando el libro.
Presión hidráulica
Demuestre la presión hidráulica utilizada en los ascensores hidráulicos con dos jeringas de punta roma, como las que se usan en la cocina. Conecte un tramo corto de tubo de plástico (aproximadamente 2 o 3 pulgadas de largo) a una jeringa. Llene la otra jeringa con agua o aceite vegetal y conéctela al otro extremo del tubo. A medida que empuja hacia abajo el émbolo de la jeringa llena de agua, el agua fluirá hacia la otra jeringa y empujará su émbolo hacia arriba en la misma cantidad. Repita esto usando una jeringa que es más grande que la otra. Verá que la proporción de movimiento cambia: el émbolo más pequeño se moverá más lejos que el grande para el mismo volumen de movimiento de agua.