Un elevador hidráulico es una máquina que utiliza líquido presurizado en un espacio confinado para transferir la presión. La presión del fluido se transfiere desde un extremo del sistema hidráulico al otro sin disminuir, permitiendo que la fuerza se magnifique al transferirla 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 un demostración simple. Un principio de la hidráulica es que un fluido siempre busca permanecer en posición horizontal, con la superficie del fluido paralela al horizonte. Puedes demostrar esto simplemente llenando un vaso medio lleno de agua. Ahora incline el vaso hacia adelante y hacia atrás. La superficie se mantendrá nivelada. Esta es la idea detrás de la brújula de un barco, que flota sobre un líquido para que siempre permanezca estable.
Pistón de patata
Este experimento demuestra la forma en que funciona la presión en un sistema hidráulico, y ese fluido no se puede comprimir más allá de cierto punto. Empuja un extremo de una pajita de beber gruesa en una rodaja de una pulgada de papa. Tire la paja, dejando un taco de papa en la paja. Use un pincho para empujar el tapón de papa en el medio de la paja. Llene la pajita con agua y empuje la pajita en otra pieza de papa para hacer un segundo tapón, atrapando el agua entre los tapones de papa. Use el pincho para empujar el nuevo tapón de patata. Notarás que el otro enchufe se mueve también. El agua atrapada no se puede comprimir más y empuja contra el pistón de la patata.
Gato hidráulico
Los gatos hidráulicos se utilizan para levantar objetos muy pesados. Puedes construir un modelo de gato hidráulico muy fácilmente. Coloque una bolsa de sándwich de plástico sobre el extremo de una longitud de tubo de plástico para sellar herméticamente. Fije con cinta adhesiva un embudo de plástico al otro extremo del tubo. Coloque la bolsa de plástico sobre una mesa u otra superficie y coloque un libro sobre ella. Mantenga el embudo arriba para que quede más alto que la bolsa y vierta agua lentamente en él. La bolsa se llenará de agua y levantará el libro.
Presión hidráulica
Demuestre la presión hidráulica utilizada en los elevadores hidráulicos con dos jeringas de punta roma, como las que se usan para cocinar. Conecte un tubo corto de plástico (de aproximadamente 2 o 3 pulgadas de largo) a una jeringa. Llene la otra jeringa con agua o aceite vegetal y conéctela al otro extremo de la tubería. 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 sea más grande que la otra. Verá que la relación de movimiento cambia: el émbolo más pequeño se moverá más lejos que el grande para el mismo volumen de movimiento de agua.