Principio de Pascal, Ejercicio 4, Presionando el freno de un automóvil

Issaak Vásquez

26 Mar 202110:41

Summary

TLDREste ejercicio de física aplica el principio de Pascal para calcular la fuerza transmitida a cada zapata del freno en un automóvil. A través de la presión transmitida por el sistema de frenos hidráulicos, se analiza cómo la fuerza aplicada al pedal de freno se transfiere a los pistones y luego a las zapatas en los neumáticos, que ejercen la presión necesaria para detener el vehículo. Usando fórmulas matemáticas y principios de física, se determina la fuerza transmitida a cada zapata de freno, que resulta ser de 1133,65 N por zapata.

Takeaways

😀 La ley de Pascal se aplica en este ejercicio relacionado con los frenos de un coche.
😀 Al presionar el pedal del freno, se ejerce una fuerza de 150 N sobre el pistón de la bomba de frenos.
😀 El diámetro del pistón de la bomba de frenos es de 4 cm.
😀 Esta fuerza provoca que los zapatos de freno presionen el tambor de freno en las cuatro llantas del coche.
😀 Cada llanta tiene dos zapatos de freno y cada uno tiene un área de contacto de 95 cm² con el tambor de freno.
😀 La presión que se transmite desde el pistón de la bomba de frenos es igual en todas las partes del sistema, según la ley de Pascal.
😀 La presión en el pistón de la bomba de frenos (punto 1) es igual a la presión en los zapatos de freno (punto 3).
😀 Se calcula que el área del pistón de la bomba de frenos es 12.57 cm², usando su diámetro de 4 cm.
😀 Usando la ley de Pascal, la fuerza transmitida a cada zapato de freno es de 1,133.65 N.
😀 Si se calculara la fuerza total en los ocho zapatos de freno, sería 9,069.2 N, ya que hay 8 zapatos en total (2 por llanta y 4 llantas).

Q & A

¿Qué principio físico se aplica en este ejercicio?
-El ejercicio se basa en el Principio de Pascal, que establece que una presión aplicada en un fluido confinado se transmite de manera igualitaria a todas las partes del fluido.
¿Qué datos se proporcionan sobre la fuerza aplicada en el pedal del freno?
-Se indica que la fuerza aplicada en el pedal del freno es de 150 N.
¿Cuál es el diámetro del pistón de la bomba de freno?
-El diámetro del pistón de la bomba de freno es de 4 cm.
¿Qué área se menciona en relación con los zapatos de freno?
-Se menciona que el área de contacto de cada zapato de freno con el tambor de freno es de 95 cm².
¿Cómo se distribuye la fuerza aplicada entre los zapatos de freno?
-La fuerza aplicada se distribuye uniformemente entre los zapatos de freno, y dado que hay dos zapatos por cada llanta y cuatro llantas, la fuerza se aplica a ocho zapatos en total.
¿Cómo se calcula el área del pistón de la bomba de freno?
-El área del pistón de la bomba de freno se calcula usando la fórmula del área de un círculo: A = π * r², donde el radio (r) es la mitad del diámetro, es decir, 2 cm.
¿Qué sucede cuando se aplica la fuerza al pedal de freno según el principio de Pascal?
-Cuando se aplica la fuerza al pedal de freno, esta fuerza genera una presión que se transmite a través del fluido hacia el pistón de la bomba de freno, y esta presión se transmite de manera igualitaria a cada zapato de freno en cada llanta.
¿Cuál es la fórmula utilizada para aplicar el Principio de Pascal entre los puntos 1 y 2?
-La fórmula utilizada es: P1 = P2, donde P1 es la presión en el primer punto (en el pistón de la bomba de freno) y P2 es la presión en el segundo punto (en los zapatos de freno), lo que se expresa como F1/A1 = F2/A2.
¿Por qué se menciona que se pueden eliminar los términos '8' en la ecuación?
-Se eliminan los términos '8' ya que, aunque el sistema involucra ocho zapatos de freno (dos por llanta y cuatro llantas), el número de zapatos se distribuye de manera uniforme en la ecuación, simplificando el cálculo.
¿Qué fuerza se calcula al final del ejercicio para cada zapato de freno?
-La fuerza calculada para cada zapato de freno es de aproximadamente 1,133.65 N.