Los sistemas hidráulicos utilizan líquido presurizado para transmitir y magnificar fuerzas. Se puede construir un modelo simple de un actuador hidráulico con materiales fácilmente disponibles y usarse para demostrar los principios de tales sistemas. Es posible que haya visto actuadores hidráulicos en equipos de construcción u otra maquinaria pesada en el formulario de grandes "arietes" - cilindros que se extienden y contraen para manipular las palas o cuchillas del máquina. Este modelo se puede utilizar para respaldar una feria de ciencias o un proyecto de clase junto con un póster o papel. explicando cómo funciona, o simplemente como una actividad divertida para estimular la comprensión de un tecnología.
1. Prepare sus materiales
Consiga una jeringa de 20 ml, una jeringa de 100 ml, un tubo de goma y aceite vegetal. Las jeringas se pueden comprar en la mayoría de las farmacias, mientras que los tubos de goma están disponibles en las tiendas de acuarios. Retire las agujas de las jeringas. Las agujas no serán necesarias para la construcción del modelo.
2. Llenar las jeringas
Llene las jeringas hasta la mitad con aceite vegetal. Para ello, sumerja la boquilla de la jeringa en un recipiente con aceite vegetal y tire lentamente del émbolo hasta que el cilindro de la jeringa esté aproximadamente medio lleno. Asegúrese de que no haya burbujas en el cuerpo de la jeringa, ya que esto puede afectar el funcionamiento del modelo. Si se forman burbujas al llenar las jeringas, extraiga el aceite de la jeringa y vuelva a realizar el proceso de llenado.
Limpie el exceso de aceite con una toalla de papel y empuje los émbolos hacia abajo lo suficiente para que no haya aire en la boquilla de las jeringas.
3. Conecte el tubo
Inserte la boquilla de la jeringa más grande en un extremo del tubo de goma. Si tiene dificultades para que el extremo del tubo encaje sobre las boquillas de la jeringa, sumerja los extremos del tubo en agua caliente durante unos minutos. Esto expandirá el tubo de goma y también lo hará más suave y maleable.
Empuje hacia abajo el émbolo de la jeringa grande hasta que el aceite casi llegue al final del tubo, dejando solo un centímetro de tubo vacío para que tenga algo a lo que agarrarse. No presione los émbolos hacia abajo cuando inserte las boquillas de las jeringas en el tubo o el aceite puede salir de las jeringas, creando un gran lío.
Ahora conecte el extremo libre del tubo a la boquilla de la jeringa más pequeña de la misma manera.
4. Pruebe su sistema hidráulico simple
Opere el modelo completo presionando hacia abajo uno u otro émbolo. El otro émbolo se elevará. Cuando empuja hacia abajo el émbolo de la jeringa más pequeña, el émbolo de la más grande se elevará una distancia menor pero con mayor fuerza. Debido a que su barril tiene un diámetro mayor y, por lo tanto, un volumen mayor, el fluido (incompresible) mueve su émbolo una distancia menor. Pero debido a que se mueve a una distancia menor, genera una fuerza mayor. Esta es una "ventaja mecánica", similar a cómo tirar de la cuerda de una polea con poca fuerza durante una gran distancia puede levantar un gran peso una pequeña distancia.
Cosas que necesitará
- Jeringa de 20 ml
- Jeringa de 100 ml
- Tubería de goma o plástico (10-15 cm)
- Aceite vegetal
Advertencias
Tenga cuidado de no pincharse con las agujas desechadas; son extremadamente afilados.