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Taller fluidos 8

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Taller fluidos 8

  1. 1. TEMA: Fluidos III / P VII 0 8 - 01 2012 LOGRO: Identificar algunas de las propiedades de los fluidos. INDICADOR: Predice el comportamiento de líquidos no miscibles. “Vivimos en el fondo de un mar… de aire.” [ Evangelista Torricelli.] CIENCIAS NATURALES AMBIENTE Y SALUDFLUIDOS: Son todos los cuerpos que tienenla propiedad de adaptarse a laforma del recipiente que loscontiene. Los líquidos sonincompresibles. Los gases soncompresibles.PRESIÓN: La acción que ejerceuna fuerza, es inversa al área dela superficie done actúa. Sí la Se trata de un huevo flotando asuperficie es pequeña, la fuerza Aceite de oliva más alcohol distintas alturas, ¿Qué estaejercerá mayor presión y viceversa. más agua. ¿Qué forma toma ocurriendo?La razón o cociente entre la fuerza el aceite?ejercida y el área de contacto sellama PRESIÓN. P = F / A Su unidad en el Sistema Internacional es Presión hidrostática 2 el Pascal (Pa=1 N / m ). . Principio fundamental La Hidrostática trata de los líquidos en reposo. Un líquido encerrado en un recipiente crea una presión en su seno y ejerce una fuerza sobre las paredes que lo contienen.PRESIÓNATMOSFÉRICA: La capa de aireque envuelve latierra, ejerce unapresión sobrelos cuerpossituados en ella. Los fluidos (líquidos y gases) ejercenDicha presión también una presión, P = d .— h, sobre g.—fue estudiada cualquier cuerpo sumergido en ellos. Lapor Evangelista presión será tanto mayor cuanto másTorricelli. denso sea el fluido y mayor la profundidad. Todos los puntos situados a la misma profundidad tienen la misma presión.
  2. 2. hace mayor al aumentar la profundidad. En la página web se muestra una animación de esta experiencia y además se pone de manifiesto que, a pesar de la menor velocidad de salida, el alcance del chorro del medio puede ser mayor que el de más abajo según donde pongamos el nivel de referencia. Experiencia II: Vasos comunicantes Dos o más vasos comunicados por su base se llaman vasos comunicantes. Si se vierte un líquido en uno de ellos, se distribuirá de tal modo que el nivel del líquido en todos los recipientes es el mismo, independientemente de su forma y sus capacidades. Éste es el llamado Principio de los vasos comunicantes.Experiencia I: Mayor cuanto másabajoPodemos comprobar que la presiónhidrostática aumenta al descender dentrode un líquido viendo que la velocidad conla que sale el líquido es mayor cuantomás abajo esté el agujero efectuado enlapared lateral del recipiente. Este principio es una consecuencia de la ecuación fundamental de la Hidrostática: Los puntos que están a la misma profundidad tienen la misma presión hidrostática y, para que eso ocurra, todas las columnas líquidas que están encima de ellos deben tener la misma altura. Parece "de sentido común" pensar que el recipiente que contiene más agua, y que por’ tanto tiene mayor peso, el que tiene paredes que convergen hacia el fondo, soporta mayor presión, pero no es así: laLa presión sobre las paredes aumenta Física lo demuestra y la experiencia lohacia abajo y por tanto también lo hace confirma. ¡La Física no se guía por ella fuerza sobre las mismas. Si llamado sentido común! Lasperforamos agujeros a distintas conclusiones a las que llegamos por elprofundidades, la velocidad de salida se “sentido común” proceden de razonamientos que tienen sus fuentes de
  3. 3. información en lo que observamos conlos sentidos y éstos a menudo nos DESAFÍATE!!engañan. PRINCIPIO DE PASCAL: 1. Un buzo se encuentra sumergido a 20 La presión en un punto de un m de profundidad en el mar.líquido, se transmite con igual a) ¿Qué presión soporta? Datointensidad a todos los puntos del líquido. densidad del agua de mar 1,03 g/cm2Por ejemplo, los gatos hidráulicos. 2. Sobre un clavo que tiene la punta de sección 0,1 mm2 y que está a punto de penetrar en una madera se coloca una masa de 35 kg. a) ¿Qué presión ejerce en la madera? b) ¿Qué fuerza ejerce? P1 = P2 F1 / A1 = F2 / A2 3. Un buceador que lleva unas gafas de 50 cm2 de superficie está sumergido en agua de densidad 1,03 g/cm3 a 25 m dePRINCIPIO DE ARQUÍMEDES: profundidad.Todo cuerpo sumergido en un líquido a) ¿Qué presión soporta?experimenta un empuje, hacia arriba, b) ¿Qué fuerza se ejerce sobre lasequivalente al peso del volumen gafas?desalojado.E = Empuje = M / V, densidad 4. Los émbolos de una prensa hidráulica tienen de secciones 10 y 250 cm2. Se aplica una fuerza de 200 N sobre el émbolo pequeño. a) ¿Qué fuerza ejercerá el mayor? b) ¿Qué distancia sube el émbolo grande si el pequeño baja 5 cm? 5. Una esfera de masa 100 g y volumen E = .v.g 200 cm3 se coloca sobre agua dulce y alcanza el equilibrio. a) ¿Qué volumen se sumerge de la esfera? b) ¿Qué empuje experimenta? j.flórez

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