martes, 24 de abril de 2012

MECÁNICA DE FLUIDOS

MECÁNICA DE FLUIDOS

La materia se clasifica, por lo general en uno de los tres estados o fases: sólidos, líquidos y gaseoso. Los átomos en un sólido vibran en torno a posiciones de equilibrio fijas y tienen por tanto un volumen y una forma definida. Los átomos o moléculas en un líquido se mueven con relativa facilidad y chocan frecuentemente unos con otros. Los líquidos tienen un volumen definido más no una forma definida, por el contrario, adoptan la forma del recipiente que los contiene. Los átomos de un sólido y de un líquido están apretados en forma compacta, lo cual dificulta reducir su volumen, por lo cual son casi incompresibles. En los gases, los átomos o moléculas están separados produciéndose en ellos choques con menos frecuencia siendo por consiguiente compresibles.
FLUIDOS: Un fluido es un conjunto de moléculas distribuidas al azar que se mantienen unidas por fuerzas de cohesión débiles y por fuerzas ejercidas por las paredes de un recipiente. Una de sus carac
P1
terísticas fundamentales es que sus moléculas pueden deslizarse unas sobre otras (líquidos) o desplazarse libremente (gases) adoptando la forma del recipiente que los contiene.
DENSIDAD DE MASA (D)
A la densidad de masa se le considera como la “ligereza” o “pesantez” de los materiales, las masas de los átomos y el espacio entre ellos en las moléculas determina la densidad de los materiales. Por tanto, la densidad es una medida de compactación de la materia, es decir de cuanta masa esta concentrada en un espacio dado, esto es, la cantidad de materia por unidad de volumen.
Densidad = masa/ volumen                             D = m/v
La densidad es una magnitud escalar derivada y sus unidades son:
 
1. En el S.I: (D) = (m)/ (V) = kg/ m3           2. En el C.G.S: (D) = (m)/ (V) = g/cm3           3.  En el s.b.g: (D) = (m)/ (V) = lb/pie3
La densidad de los líquidos se determina mediante un instrumento llamado areómetro o densímetro. La densidad del aire se determina con un aerómetro.
Densidades de algunas sustancias
Materia
Densidad

Materia



(g/cm3)
(kg/m3)

(g/cm3)
(kg/m3 )
Hidrogeno
0,00009
0,09
Sangre
1,05
1.050
Helio
0,00017
0,17
Glicerina
1,26
1.260
Aire
0,00013
0,13
Tetracloruro de carbono
1,60
1.600
Oxigeno
0,0014
0,14
Vidrio
2,60
2.600
Dióxido de Carbono
0,002
2,0
Aluminio
2,70
2.700
Corcho
0,24
240
Diamante
3,20
3.200
Madera(pino)
0,4
400
Hierro
7,90
7.900
Gasolina
0,7
700
Cobre
8,9
8.900
Alcohol (Etílico)
0,8
800
Plata
10,5
10.500
Petróleo
0,88
880
Plomo
11,4
11.400
Aceite de oliva
0,90
900
Mercurio
13,6
13.600
Hielo
0,92
920
Oro
19,3
19.300
Cuerpo humano
0,98
980
Platino
21,4
21.400
Agua
1,00
1.000
Osmio
22,5
22.500
CONCEPTO DE PRESIÓN (P)

Por lo general se encuentra que el efecto de una fuerza cualquiera F, depende del tamaño del área en donde se aplique. Así, por ejemplo, una mujer con zapatos de tacón fino causará daño (dolor) al pisar a otra persona que si la pisara con zapatos de tacón plano. Aunque en cada caso se aplica la misma fuerza hacia abajo (peso), con los tacones finos el peso se distribuye en un área menor. En el hecho anterior hay que tener en cuenta tanto la fuerza aplicada como la superficie sobre la cual actúa.   
La presión se define entonces como la fuerza total  que actúa perpendicularmente sobre una superficie, dividida por el área de dicha superficie. Es decir: Presión = Fuerza / área
                                 
El concepto de presión carece de significado cuando una sola fuerza F es aplicada sobre un punto de la superficie, por consiguiente, existe solamente cuando sobre una superficie actúa un sistema de fuerzas distintas distribuidas por todos los puntos de la misma.
La presión es una magnitud escalar derivada y sus unidades son:
 En el S.I: P = F/A;  P = N/m2 =( Pascal = pa)
En el s.b.g:  P = F/A = lb/in2 (psi)   in = pulgadas  
En el C.G.S:   P = F/A = dina/cm2 = (barias = bar)
Como el pascal es una unidad de presión muy pequeña (aproximadamente igual a la presión ejercida por un billete de banco sobre una mesa) los científicos emplean a menudo el kilopascal (kpa). 1 kpa = 1.000 pa
Los aparatos destinados a medir  las presiones que ejercen líquidos  y gases se llaman manómetros  y son ejemplo de ellos: el calibrador de llantas, el altímetro de un avión  o un tensiómetro.
Una aplicación de la presión es la prensa hidraulica, lo podemos entender mirando los siguientes videos



En tu cuaderno contesta las siguiente   preguntas


 1.¿Qué diferencias existe entre líquidos y gases?

2. ¿Qué son fuerzas de cohesión?

3.  Deposite o coloque un cubo de hielo sobre alcohol o gasolina. ¿Flotará? Explique.

4.  ¿Por qué el hielo siendo sólido tiene menor densidad que el agua?

5.  De la tabla de densidades, encontrar tres (3) líquidos que puedan formar una capa sobre el agua. Explique.
6.  Las densidades de algunos tipos de madera son: madera de arce (0,75 g/ cm3), madera de balsa (0,14 g/ cm3), madera de ébano        (1,33 g/ cm3). ¿Cuál de ellos se hunde o sumerge en el agua? ¿Por qué? ¿Qué conclusión se puede obtener?
7.  Un recipiente cilíndrico de vidrio contiene cuatro líquidos de diferentes densidades: tetracloruro de carbono, mercurio, agua y aceite de oliva. ¿En que orden de arriba hacia abajo se encontrarán los líquidos? ¿Por qué?

 8.  Un muchacho acaba de aprender a nadar y observa que puede flotar sobre la superficie del agua con mayor facilidad después de inhalar aire. Así mismo observa que puede bucear en el fondo de la piscina al exhalar el aire a medida que desciende. Explique sus observaciones.
9. Qué significa que una persona al ir a una llantería pida que le suministren a las llantas de su automóvil 27 libras de aire?
10. La fina capa de hielo que cubrían un lago helado, se hundió cuando Juan intentaba atravesar  caminando, sin embargo Jorge con el mismo peso consiguió atravesar el lago arrastrándose a gatas sobre el hielo. ¿Como explicas el hecho?
 11. Las llantas de los automóviles de inflan a presiones del orden de 200 kpa (30 lb/in2). En cambio las llantas de bicicleta se inflan a presiones del doble. ¿Por qué esa presión se usa con vehículos  más ligeros?
12. Comenta de que trata los videos haz un resumen


miércoles, 5 de octubre de 2011

MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES O MOVIMIENTO EN EL PLANO



Los movimientos en el plano son: Movimiento semiparabólico, movimiento parabólico o de proyectiles, movimiento circular...etc

MOVIMIENTO SEMIPARABOLICO: Una partícula presenta movimiento semiparabólico, cuando es lanzada horizontalmente desde cierta altura con una determinada velocidad inicial, cerca de la superficie de la tierra, siendo la trayectoria la mitad de una parábola.


Este tipo de movimiento fue estudiado por el astrónomo, filósofo, matemático y físico italiano GALILEO GALILEI, quien formuló "El principio de independencia de los movimiento", el cual establece que: "Cuando un cuerpo está sometido a la acción simultánea de dos movimientos, cada uno de ellos se realiza, como si el otro no existiera"


El movimiento horizontal es rectilineo uniforme, siendo la velocidad en este eje constante (ax = 0), mientras que el movimiento vertical es de caída libre, por tanto en este eje el cuerpo presenta aceleración constante (ay = g)



MOVIMIENTO PARABÓLICO O DE PROYECTILES:

Una partícula posee movimiento parabólico cuando es lanzada o disparada con cierta velocidad inicial cerca de la superficie de la tierra formando un cierto ángulo con la horizontal. Al aplicar el principio de independencia de los movimentos, se debe tener presente que el movimiento horizontal se realiza con velocidad constante, mientras que el mocimiento vertical es uniformemente variado y la aceleración del movimiento en este eje es igual a la gravedad, obswerva los siguientes videos: http://youtu.be/nw973up1C5c , http://youtu.be/uA8e3NfOZPo.


Responde en tu cuaderno las siguientes preguntas:

1. ¿Cuáles son los movimientos en el plano?

2. ¿Cuál es la diferencia entre el movimiento semiparabólico y el movimiento parabólico

3. ¿Cómo es el movimiento horizontal, en el semiparabólico y en el parabólico

4. reaiza un comentrio y una explicación sobre los videos

5. Realiza un dibujo de los dos movimientos: semiparabólico y parabólico

6. Para un movimiento parabólico describe los siguioentes términos:

a) velocidad horizontal

b) velocidad vertical

c) Altura máxima

d) Alcance horizontal








domingo, 7 de noviembre de 2010

LAS LEYES DE NEWTON Y SUS APLICACIONES

La dinámica(rama de la física que estudia las causas del movimiento) se fundamenta en tres principios llamados leyes de Newton, los cuales fueron formulados por el físico Inglés Isaac Newton. Te invito para que veas los siguientes vídeos: http://www.youtube.com/watch?v=NZGRuzDlHBg , http://youtu.be/q8qKMLyTxpM




Fundamentado en el trabajo realizado por GALILEO Y DESCARTES NEWTON formuló las tres leyes:



Primera ley (Ley de la Inercia): Esta ley establece que " Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se le obligue a cambiar ese estado por medio de fuerzas que actuan sobre el. La ley de la Inercia permite explicar por ejemplo, el porque cuando vamos de pasajeros en un automóvil y el conductor aplica repentinamente los frenos, nuestros cuerpos se lanzan hacia adelante. En esta situación, al aplicar los frenos, se ejerce sobre las llantas una fueza contraria al movimiento, esta fuerza reduce la velocidad del automóvil cambiando su estado del movimiento al reposo, pero no se ejerce sobre nuestro cuerpo, quien tiende a seguir con el movimiento que traía.



Segunda ley (ley de fuerza, del movimiento o de la proporcionalidad): Esta ley relaciona los conceptos de aceleración, fuerza y masa, establece que: La aceleración que experimenta un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta o resultante que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa y tiene la dirección de la fueza neta.



F = ma a = f/m (si solo actúa una fuerza sobre el cuerpo)



Concepto de fuerza: En el sentido más simple la fuerza es un empuje o una tracción(acción de arrastrar): Su fuente u origen pueden ser: esfuerzo muscular, gravitacional, eléctrico, magnético



Es todo aquello que escapaz de producir una aceleración, modificando por consiguiente la magnitud o la dirección de la velocidad.



Es aquel agente externo que actuando en conacto directo o a distancia sobre un objeto, sus efectos se pueden manifestar en ; cambiar la "condición natural" en que se encuentra dicho objeto(estado de reposo o de movimento rectilíneo uniforme), deformar, romper o conservar la estructura del cuerpo.



Tercera ley (ley de acción y reacción): Siempre que aparece una fuerza, hay una interacción entre dos cuerpos y la fuerza es solamente un aspecto de dicha interacción; esto es observable, cada vez que chocan o colisionan objetos. Se deduce entonces, que tales objetos ejercen entre ello fuerzas recíprocas. Dos bolas idénticas que se mueven una hacia la otra a la misma rapidez, al chocar deben experimentar la misma alteración en sus movimientos; es decir, deben ejercer igual fuerza una sobre la otra.



Cuando una persona arrastra o tira una carreta por medio de una cuerda, esta a su vez ejerce sobre la persona una fuerza como lo evidencia quizas la presión de la cuerda enrollada en su mano.



Cuando un martillo golpea una estaca y la hunde en el suelo, el martillo ejerce una fuerza sobre la estaca, pero a su vez la estaca ejerce una fuerza igual pero en sentido contrario sobre el martillo



Situaciones como estas hicieron que Newton formulara su,



Tercera ley(Acción y reacción): "Si un cuerpo A ejerce una fuerza(acción) sobre un cuerpo B, este a su vez ejerce sobre A una fuerza(reacción) de la misma magnitud la misma dirección y en sentido contrario.






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Contesta en tu cuaderno lo siguiente



1. ¿Qué estudia la dinámica?



2. ¿En quienes se fundamentó Newton para formular sus leyes?



3. Define cada una de las leyes de Newton y da ejemplos



4. Consulta sobre la biografía de Isaac Newton y de Galileo Galilei



5. Has un comentario sobre el video



6. ¿Por qué son importantes las leyes de Newton en nuestras vidas?









sábado, 5 de junio de 2010

El ätomo

En química y física, átomo (del latín atomum, y éste del griego ἄτομον, sin partes)[1] es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

El concepto de átomo como bloque básico e indivisible que compone la materia del universo fue postulado por la escuela atomista en la Antigua Grecia. Sin embargo, su existencia no quedó demostrada hasta el siglo XIX. Con el desarrollo de la física nuclear en el siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más pequeñas.[2] [3

BIENVENIDOS ESTUDIANTES

Hola mis queridos estudiantes, de la Institución educativa el Concorde, en este sitio, puedes informarte sobre los temas importantes en física, que te van a a yudar a aumentar tus conocimientos