Fluidos en reposo Semana 3
Densidad La densidad de una sustancia es el cociente entre la masa y su volumen.  En el SI: [ ρ  ]= kg/m 3
Presión <ul><li>Es la fuerza perpendicular que actúa sobre una superficie determinada.   </li></ul><ul><li>Se puede repres...
<ul><li>La presión en el interior de un líquido, a una profundidad  h  con respecto a la superficie libre es: </li></ul>Pr...
Presión de fluidos en reposo <ul><li>La presión es independiente de la forma del recipiente que contiene al fluido, por lo...
Unidades de densidad y de presión
<ul><li>Se aplica una fuerza de 4,00 N al émbolo de una jeringa hipodérmica cuya sección transversal tiene un área de 2,5 ...
Ejemplos: Presión en fluidos en reposo <ul><li>El corazón impulsa sangre a la aorta a una presión media de 100 mm Hg . Si ...
Principio de Arquímedes “ Cualquier cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido es empujado hacia arriba por una fu...
Fuerzas de flotación  <ul><li>Un objeto sumergido totalmente </li></ul><ul><li>la fuerza neta sobre el objeto </li></ul><u...
Fuerzas de flotación <ul><li>Un objeto sumergido totalmente  </li></ul><ul><li>Conclusión: </li></ul>
Fuerzas de flotación  <ul><li>Un objeto en flotación </li></ul><ul><li>la fuerza neta sobre el objeto es cero </li></ul>
<ul><li>Una burbuja de aire caliente (30 ºC) formada en el suelo sube rodeada de aire frío (10 ºC). ¿Cuál es la fuerza tot...
Fluidos en movimiento Semana  3
Ecuación de continuidad: Conservación de la masa <ul><li>El producto de la rapidez del fluido ideal por el área que atravi...
Ejemplos: Ecuación de continuidad <ul><li>El gasto cardiaco de un hombre normal es 5,0 L de sangre por minuto. Determine: ...
Ecuación de  Bernoulli: Conservación de la energía <ul><li>Para un fluido ideal se cumple: </li></ul><ul><li>A </li></ul>
Ecuación de Bernoulli ¿Qué observa en la siguiente animación?
Aplicaciones del principio de Bernoulli: Fórmula de Torricelli <ul><li>La velocidad de salida de un fluido ideal que llena...
Teorema de Torricelli <ul><li>¿Cómo cambia la  expresión anterior  si el recipiente es abierto? </li></ul>P a V 2 P a A 2 ...
Ejemplo: Teorema de Torricelli <ul><li>En la pared de un recipiente con agua se practican dos agujeros, de área 0,20 cm 2 ...
Aplicaciones del principio de Bernoulli: Anemometría  <ul><li>A partir de la medida de las diferencias de presión se puede...
Ejemplo: Anemometría <ul><li>En una arteria se ha formado una placa arteriosclerótica, que reduce el área transversal a 1/...
Aplicaciones del principio de Bernoulli: Barómetros y manómetros Un manómetro es un aparato que sirve para medir la presió...
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S1C2: Fluidos en reposo

  1. 1. Fluidos en reposo Semana 3
  2. 2. Densidad La densidad de una sustancia es el cociente entre la masa y su volumen. En el SI: [ ρ ]= kg/m 3
  3. 3. Presión <ul><li>Es la fuerza perpendicular que actúa sobre una superficie determinada. </li></ul><ul><li>Se puede representar así: </li></ul><ul><li>En el SI: [P] = 1N/m 2 =1 Pa </li></ul>
  4. 4. <ul><li>La presión en el interior de un líquido, a una profundidad h con respecto a la superficie libre es: </li></ul>Presión de un fluido en reposo
  5. 5. Presión de fluidos en reposo <ul><li>La presión es independiente de la forma del recipiente que contiene al fluido, por lo tanto, se puede suponer que el depósito es el cuerpo humano, para la determinación de la presión de la sangre en cualquier parte del sistema circulatorio. </li></ul>
  6. 6. Unidades de densidad y de presión
  7. 7. <ul><li>Se aplica una fuerza de 4,00 N al émbolo de una jeringa hipodérmica cuya sección transversal tiene un área de 2,5 cm 2 a) ¿Cuál es la presión manométrica en el fluido que está dentro de la jeringa? b) El fluido pasa a través de una aguja hipodérmica cuya sección transversal tiene un área de 0,008 cm 2 ¿Qué fuerza habría de aplicarse al extremo de la aguja para evitar que el fluido salga? c) ¿Cuál es la fuerza mínima que debe aplicarse al émbolo para inyectar fluido en una vena en la que la presión es 12 mm Hg . </li></ul>Ejemplos: Presión en fluidos en reposo
  8. 8. Ejemplos: Presión en fluidos en reposo <ul><li>El corazón impulsa sangre a la aorta a una presión media de 100 mm Hg . Si el área de la sección transversal de la aorta es 3,00 cm 2 , ¿cuál es la fuerza media ejercida por el corazón sobre la sangre que entra en la aorta? </li></ul><ul><li>Sol: </li></ul>
  9. 9. Principio de Arquímedes “ Cualquier cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido es empujado hacia arriba por una fuerza de flotación igual al peso del fluido desalojado por el cuerpo”.
  10. 10. Fuerzas de flotación <ul><li>Un objeto sumergido totalmente </li></ul><ul><li>la fuerza neta sobre el objeto </li></ul><ul><li>Conclusión: </li></ul>W E
  11. 11. Fuerzas de flotación <ul><li>Un objeto sumergido totalmente </li></ul><ul><li>Conclusión: </li></ul>
  12. 12. Fuerzas de flotación <ul><li>Un objeto en flotación </li></ul><ul><li>la fuerza neta sobre el objeto es cero </li></ul>
  13. 13. <ul><li>Una burbuja de aire caliente (30 ºC) formada en el suelo sube rodeada de aire frío (10 ºC). ¿Cuál es la fuerza total sobre la burbuja si tiene un volumen de 8,0 m3. Si despreciamos la resistencia del aire, ¿cuál es la aceleración ascendente de la burbuja? </li></ul><ul><li>Masa molecular media del aire, 29,03 g/mol; R, 8,314 J/mol K, P, 1 atm . </li></ul>Ejemplo: Principio de Arquímedes
  14. 14. Fluidos en movimiento Semana 3
  15. 15. Ecuación de continuidad: Conservación de la masa <ul><li>El producto de la rapidez del fluido ideal por el área que atraviesa es constante en todos los puntos. </li></ul><ul><li>La circulación de la sangre constituye un circuito continuo, es decir, si un volumen de sangre es impulsado por el corazón, el mismo volumen debe circular por cada una de las subdivisiones del aparato circulatorio y regresar a él. </li></ul>
  16. 16. Ejemplos: Ecuación de continuidad <ul><li>El gasto cardiaco de un hombre normal es 5,0 L de sangre por minuto. Determine: </li></ul><ul><li>a) el área de la sección transversal de la aorta si la sangre en ese vaso tiene una velocidad de 28,0 cm/s, </li></ul><ul><li>b) la velocidad de flujo sanguíneo en la vena cava inferior sabiendo que su sección transversal es 2,5 de la aorta. </li></ul><ul><li>Sol: </li></ul><ul><li>Un vaso sanguíneo de radio r se divide en cuatro vasos sanguíneos, cada uno de radio r/3. Si la velocidad media en el vaso más ancho es V . ¿Cuál es la velocidad media en cada uno de los vasos estrechos? </li></ul><ul><li>Sol: </li></ul>
  17. 17. Ecuación de Bernoulli: Conservación de la energía <ul><li>Para un fluido ideal se cumple: </li></ul><ul><li>A </li></ul>
  18. 18. Ecuación de Bernoulli ¿Qué observa en la siguiente animación?
  19. 19. Aplicaciones del principio de Bernoulli: Fórmula de Torricelli <ul><li>La velocidad de salida de un fluido ideal que llena un recipiente </li></ul><ul><li>por un agujero situado en su fondo: </li></ul>P a V 2 P A 2 V 1 A 1 A 1 >>> A 2
  20. 20. Teorema de Torricelli <ul><li>¿Cómo cambia la expresión anterior si el recipiente es abierto? </li></ul>P a V 2 P a A 2 V 1 A 1
  21. 21. Ejemplo: Teorema de Torricelli <ul><li>En la pared de un recipiente con agua se practican dos agujeros, de área 0,20 cm 2 . La distancia entre los agujeros es 50 cm . En el recipiente se introducen cada segundo 140 cm 3 de agua de manera que el nivel de la misma permanece constante. Encuentre el punto de intersección de los chorros de agua que salen Por el orificio. </li></ul>
  22. 22. Aplicaciones del principio de Bernoulli: Anemometría <ul><li>A partir de la medida de las diferencias de presión se puede saber la velocidad de flujo de un fluido. </li></ul><ul><li>La diferencia de presión entre las dos ramas de la tubería. </li></ul><ul><li>¿Qué indica el manómetro? </li></ul>
  23. 23. Ejemplo: Anemometría <ul><li>En una arteria se ha formado una placa arteriosclerótica, que reduce el área transversal a 1/5 del valor normal. ¿En qué porcentaje disminuye la presión en el punto donde ha habido este ascendente vascular? Presión media normal de la sangre, 100 mm Hg; velocidad normal de la sangre, 0,12 m/s, densidad de la sangre, 1,056 kg/m 3 . </li></ul>
  24. 24. Aplicaciones del principio de Bernoulli: Barómetros y manómetros Un manómetro es un aparato que sirve para medir la presión de los fluidos contenidos en recipientes cerrados. P = Pa + ρ gh La presión de una atmósfera es igual al peso que una columna de mercurio de 76 cm de altura ejerce sobre un cm² Manómetro de tubo abierto Barómetro
  25. 25. <ul><li>Fin de la presentación </li></ul>

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