Este documento describe experimentos para investigar el principio de Arquímedes y la fuerza de flotación. Se determina la densidad de un objeto y se observa el comportamiento de un "buzo de Descartes" al variar la presión dentro de una botella de agua.
la viscosidad
*Diapositiva 2:
La viscosidad es una medida de la resistencia de los líquidos a fluir. Cuanto más viscoso es un líquido, más lento es su flujo. La viscosidad de un líquido suele disminuir con el aumento en la temperatura, por esta razón la melaza caliente fluye más rápido que cuando está fría.
Los líquidos con fuerzas intermoleculares fuertes son más viscosos que los que tienen fuerzas intermoleculares débiles. El agua tiene mayor viscosidad que muchos otros Líquidos por su capacidad para formar enlaces de hidrógeno.
Esta viscosidad recibe el nombre de viscosidad absoluta o viscosidad dinámica. Generalmente se representa por la letra griega .
Se conoce también otra viscosidad, denominada viscosidad cinemática, y se representa por . Para calcular la viscosidad cinemática basta con dividir la viscosidad dinámica por la densidad del fluido .
*Diapositiva 3:
Las unidades de medida de esta magnitud en SI son:
Viscosidad dinámica: el pascal segundo (símbolo Pa·s)
Viscosidad cinemática: el metro cuadrado por segundo (símbolo m2/s)
Nota:
Además de la viscosidad dinámica también se encuentra la cinemática la cual depende de la masa del liquido, desechando las fuerzas que generan el movimiento. Es decir, basta con dividir la viscosidad dinámica por la densidad del fluido y se obtiene una unidad simple de movimiento: cm2/seg (stoke), sin importar sus características propias de densidad.
*Diapositiva 4:
ALGUNAS CARACTERÍSTICAS ESPECIFICAS:
La viscosidad es medida con un viscosímetro que muestra la fuerza con la cual una capa de fluido al moverse arrastra las capas contiguas.
Los fluidos más viscosos se desplazan con mayor lentitud. El calor hace disminuir la viscosidad de un fluido, lo que lo hace desplazarse con más rapidez.
Cuanto más viscoso sea el fluido más resistencia opondrá a su deformación.
Los materiales viscosos tienen la característica de ser pegajosos, como los aceites o la miel. Si se vuelcan, no se derraman fácilmente, sino que se pegotean. Lo contrario ocurre con el agua, que tiene poca viscosidad. La sangre también posee poca viscosidad, pero más que el agua.
La unidad de viscosidad es el Poise.
Si bien en los diccionarios aparece como sinónimo de denso, hay materiales como el mercurio, que son densos pero no viscosos.
Los fluidos no viscosos se denominan ideales, pues todos los flujos algo de viscosidad tienen. Los fluidos con menor viscosidad (casi ideal) son los gases.
*Diapositiva 5:
Ejemplos de viscosidad
Glicerol
Miel
Cajeta
Aceites
Pintura de uñas
Gel
*Diapositiva 6:
Importancia de la viscosidad
La viscosidad es la propiedad más importante de los fluidos, y por tanto esta requiere la mayor consideración en el estudio del flujo de fluidos.
La viscosidad en de gran importancia en el área de flujo de fluidos que es una rama de la ingeniería, nos dice la resistencia que presentara un fluido a ser trasportado de un ponto a otro
la viscosidad
*Diapositiva 2:
La viscosidad es una medida de la resistencia de los líquidos a fluir. Cuanto más viscoso es un líquido, más lento es su flujo. La viscosidad de un líquido suele disminuir con el aumento en la temperatura, por esta razón la melaza caliente fluye más rápido que cuando está fría.
Los líquidos con fuerzas intermoleculares fuertes son más viscosos que los que tienen fuerzas intermoleculares débiles. El agua tiene mayor viscosidad que muchos otros Líquidos por su capacidad para formar enlaces de hidrógeno.
Esta viscosidad recibe el nombre de viscosidad absoluta o viscosidad dinámica. Generalmente se representa por la letra griega .
Se conoce también otra viscosidad, denominada viscosidad cinemática, y se representa por . Para calcular la viscosidad cinemática basta con dividir la viscosidad dinámica por la densidad del fluido .
*Diapositiva 3:
Las unidades de medida de esta magnitud en SI son:
Viscosidad dinámica: el pascal segundo (símbolo Pa·s)
Viscosidad cinemática: el metro cuadrado por segundo (símbolo m2/s)
Nota:
Además de la viscosidad dinámica también se encuentra la cinemática la cual depende de la masa del liquido, desechando las fuerzas que generan el movimiento. Es decir, basta con dividir la viscosidad dinámica por la densidad del fluido y se obtiene una unidad simple de movimiento: cm2/seg (stoke), sin importar sus características propias de densidad.
*Diapositiva 4:
ALGUNAS CARACTERÍSTICAS ESPECIFICAS:
La viscosidad es medida con un viscosímetro que muestra la fuerza con la cual una capa de fluido al moverse arrastra las capas contiguas.
Los fluidos más viscosos se desplazan con mayor lentitud. El calor hace disminuir la viscosidad de un fluido, lo que lo hace desplazarse con más rapidez.
Cuanto más viscoso sea el fluido más resistencia opondrá a su deformación.
Los materiales viscosos tienen la característica de ser pegajosos, como los aceites o la miel. Si se vuelcan, no se derraman fácilmente, sino que se pegotean. Lo contrario ocurre con el agua, que tiene poca viscosidad. La sangre también posee poca viscosidad, pero más que el agua.
La unidad de viscosidad es el Poise.
Si bien en los diccionarios aparece como sinónimo de denso, hay materiales como el mercurio, que son densos pero no viscosos.
Los fluidos no viscosos se denominan ideales, pues todos los flujos algo de viscosidad tienen. Los fluidos con menor viscosidad (casi ideal) son los gases.
*Diapositiva 5:
Ejemplos de viscosidad
Glicerol
Miel
Cajeta
Aceites
Pintura de uñas
Gel
*Diapositiva 6:
Importancia de la viscosidad
La viscosidad es la propiedad más importante de los fluidos, y por tanto esta requiere la mayor consideración en el estudio del flujo de fluidos.
La viscosidad en de gran importancia en el área de flujo de fluidos que es una rama de la ingeniería, nos dice la resistencia que presentara un fluido a ser trasportado de un ponto a otro
La mecánica de fluidos es la rama de la física comprendida dentro de la mecánica de medios continuos que estudia el movimiento de los fluidos, así como las fuerzas que lo provocan.1 La característica fundamental que define a los fluidos es su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes (lo que provoca que carezcan de forma definida). También estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita.
Informe realizado en el cual determinamos las propiedades de los fluidos. Determinar las propiedades de los fluidos, describiendo características y aplicación de uso en la mecánica de los fluidos. El contenido esta citado de acuerdo a normas Apa. Importante aporte para los estudiantes de ingeniería. Espero sea de su ayuda.
Capitulo iv. fisica ii. tensión superficial y capilaridadVictor Rojas Lopez
Buen libro para empezar el capitulo de tensión superficial encontraras teoría, ejercicios resueltos y ejercicios pospuestos LES RECOMIENDO EMPEZAR POR ESTE LIBRO.
espero que les sirva para.
Laboratorio altura metacentrica y flotabilidadDamián Solís
Este informe tiene como intención exponer las características esenciales de flotabilidad y estabilidad de un cuerpo en el agua. En el trataremos un tema de gran importancia para la vida del hombre, esto es determinar la estabilidad que presentan cuerpos flotantes en un fluido, ante algún tipo de perturbación
El estudio del flujo en sistemas de tuberías es una de las aplicaciones más comunes de la mecánica de fluidos, esto ya
que en la mayoría de las actividades humanas se ha hecho común el uso de sistemas de tuberías. Por ejemplo la
distribución de agua y de gas en las viviendas, el flujo de refrigerante en neveras y sistemas de refrigeración, el flujo de
aire por ductos de refrigeración, flujo de gasolina, aceite, y refrigerante en automóviles, flujo de aceite en los sistemas
hidráulicos de maquinarias, el flujo de de gas y petróleo en la industria petrolera, flujo de aire comprimido y otros
fluidos que la mayoría de las industrias requieren para su funcionamiento, ya sean líquidos o gases.
Laboratorio de tension superficial y capilaridadDamián Solís
Cuando se trata de los líquidos, su superficie se comporta como si fuera una membrana elástica tensa, propiedad que se conoce como tensión superficial. Esto se debe a que cualquier partícula en el seno de un líquido se encuentra rodeada de otras partículas que ejercen sobre ellas fuerzas iguales en todas direcciones, por lo que se equilibran entre sí; otras partículas que se encuentran en la superficie libre, solo están rodeadas por un lado por partículas que, al atraerla hacen que aparezcan fuerzas laterales en todas direcciones que tienden a disminuir el área de la superficie libre del líquido, y una fuerza hacia el interior del líquido que tiende a disminuir su volumen.
La presión hidrostatica es la parte de la presión debida al peso de un fluido en reposo. la única presión existente es la presión hidrostatica ,en un fluido en movimiento puede aparecer una presión
La mecánica de fluidos es la rama de la física comprendida dentro de la mecánica de medios continuos que estudia el movimiento de los fluidos, así como las fuerzas que lo provocan.1 La característica fundamental que define a los fluidos es su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes (lo que provoca que carezcan de forma definida). También estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita.
Informe realizado en el cual determinamos las propiedades de los fluidos. Determinar las propiedades de los fluidos, describiendo características y aplicación de uso en la mecánica de los fluidos. El contenido esta citado de acuerdo a normas Apa. Importante aporte para los estudiantes de ingeniería. Espero sea de su ayuda.
Capitulo iv. fisica ii. tensión superficial y capilaridadVictor Rojas Lopez
Buen libro para empezar el capitulo de tensión superficial encontraras teoría, ejercicios resueltos y ejercicios pospuestos LES RECOMIENDO EMPEZAR POR ESTE LIBRO.
espero que les sirva para.
Laboratorio altura metacentrica y flotabilidadDamián Solís
Este informe tiene como intención exponer las características esenciales de flotabilidad y estabilidad de un cuerpo en el agua. En el trataremos un tema de gran importancia para la vida del hombre, esto es determinar la estabilidad que presentan cuerpos flotantes en un fluido, ante algún tipo de perturbación
El estudio del flujo en sistemas de tuberías es una de las aplicaciones más comunes de la mecánica de fluidos, esto ya
que en la mayoría de las actividades humanas se ha hecho común el uso de sistemas de tuberías. Por ejemplo la
distribución de agua y de gas en las viviendas, el flujo de refrigerante en neveras y sistemas de refrigeración, el flujo de
aire por ductos de refrigeración, flujo de gasolina, aceite, y refrigerante en automóviles, flujo de aceite en los sistemas
hidráulicos de maquinarias, el flujo de de gas y petróleo en la industria petrolera, flujo de aire comprimido y otros
fluidos que la mayoría de las industrias requieren para su funcionamiento, ya sean líquidos o gases.
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Cuando se trata de los líquidos, su superficie se comporta como si fuera una membrana elástica tensa, propiedad que se conoce como tensión superficial. Esto se debe a que cualquier partícula en el seno de un líquido se encuentra rodeada de otras partículas que ejercen sobre ellas fuerzas iguales en todas direcciones, por lo que se equilibran entre sí; otras partículas que se encuentran en la superficie libre, solo están rodeadas por un lado por partículas que, al atraerla hacen que aparezcan fuerzas laterales en todas direcciones que tienden a disminuir el área de la superficie libre del líquido, y una fuerza hacia el interior del líquido que tiende a disminuir su volumen.
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explorar y descubrir el mundo que les rodea y su funcionamiento, los niños aprenden a comprender y valorar la naturaleza y la interdependencia de los seres vivos y su entorno. Y que mejor que este cuaderno de experimentos para potenciar esta inquietud.
Presentación de las 70 semanas de Daniel, una descripción detallada del cumplimiento de la profecía y los conflictos concernientes en la actualidad que evidencian el cumplimiento en breve de la última semana.
El tema de MEDIDAS DE LONGITUD, corresponde a la unidad 08 donde se estudia el sistema métrico decimal y el sistema ingles. Teoría y solución de problemas.
1. OBJETIVOS<br />Investigar el principio de Arquímedes y la fuerza de flotación que actúa sobre un objeto<br />RESUMEN<br />Determinar la densidad de un objeto de forma definida y comprobando su veracidad empleando el principio de Arquímedes, como además observar el comportamiento de buzo de Descartes mediante la aplicación del principio de Arquímedes como también el principio de Pascal<br />INTRODUCCION<br />El principio de Arquímedes establece que: Si un esta parcial o totalmente sumergido en un fluido, éste ejerce una fuerza hacia arriba sobre el cuerpo igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo y recibe el nombre de empuje hidrostático.<br />Un objeto de mayor densidad que la del fluido desaloja un volumen de agua cuyo peso es menor que el peso del objeto. Por lo tanto, el objeto se hunde en el fluido, porque la fuerza del empuje es menor que el peso del objeto, mientras este bajo el fluido. Si tratamos de elevar el objeto mientras este bajo el fluido, encontramos que exige menos fuerza que el peso normal del objeto, siendo la diferencia la fuerza de empuje.<br />Un objeto de densidad menor que la del fluido experimenta una fuerza hacia arriba cuando esta completamente sumergido, porque el peso del fluido desalojado es mayor que el peso del objeto. Por lo tanto, el objeto se eleva hasta la superficie, y continua elevándose hasta que la parte de él que queda sumergida sea el volumen necesario para desalojar el fluido cuyo peso es igual al peso total del objeto. En esa situación el objeto flota en equilibrio.<br />EL BUZO DE DESCARTES<br />El buzo de Descartes (Cartesian diver) en la literatura en ingles, llamado así debido a que pone de manifiesto como una pequeña fuerza es capaz de producir un gran desplazamiento en un cuerpo que flota.<br />Un buzo de Descartes consta esencialmente de un pequeño tubo, abierto por su parte inferior, que flota en el interior de una botella casi llena de agua y cerrada por un tapón<br />PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL<br />Flotación de un cuerpo<br />En este experimento, usted investigara la fuerza de flotación del agua que actúa sobre un objeto.<br />Debe determinar la densidad (ρ) de la muestra dada, a través de la expresión. <br />ρ =<br />Buzo de Descartes<br />Se llena el gotero parcialmente con agua, y se coloca dentro de la botella completamente llena de agua (el gotero debe flotar sumergido casi por completo)<br />Recubra la abertura de la botella con una membrana de caucho (globo) y varíe la presión en el interior de la botella, aplastando y soltando la membrana.<br />RESULTADOS<br />Datos<br />Masa del cuerpo= 58.40 0.01 gr<br />Tabla de datos<br />884555128905<br />a1.48 0.01 cmb2.23 0.01 cmc2.50 0.01 cmd3.91 0.01 cme2.73 0.01 cmf4.33 0.01 cmh2.10 0.01 cm<br />Operaciones<br />V1= c*d*e<br />V1= 2.50*3.91*2.73<br />V1= 26.69 cm³<br />∆V1= (d*e) ∆a + (c*e) ∆d +(c*d) ∆e<br />∆V1= (3.91*2.73) (0.01) + (2.50*2.73) (0.01) + (2.50*3.91) (0.01)<br />∆V1= 0.27 cm³<br />V2= h*a*e<br />V2= 2.10*1.48*2.73<br />V2= 8.48 cm³<br />∆V2= (a*e) ∆h + (h*e) ∆a + (h*a) ∆e<br />∆V2= (1.48*2.73) (0.01) + (2.10*2.73) (0.01) + (2.10*1.48) (0.01)<br />∆V2= 0.12 cm³<br />V3= b*e*a<br />V3= 2.23*2.73*1.48<br />V3= 9.01 cm³<br />∆V3= (e*a)∆b + (b*a)∆e + (b*e)∆a<br />∆V3= (2.73*1.48) (0.01) + (2.23*1.48) (0.01) + (2.23*2.73) (0.01)<br />∆V3= 0.13 cm³<br />Vtotal= V1 + V2 + V3<br />Vtotal= 26.69 + 8.48 + 9.01<br />Vtotal= 44.18 cm³<br />∆Vtotal= ∆V1 + ∆V2 + ∆V3 <br />∆Vtotal= 0.27 + 0.12 + 0.13<br />∆Vtotal= 0.52 cm³<br />Volúmenescm³V126.69 0.27V2 8.48 0.12V3 9.01 0.13 Vtotal 44.18 0.52<br />Cálculos<br />ρ=∆ρ= ∆M*(1/ Vtotal) + M ∆Vtotal *(1/V²)<br />ρ= ∆ρ= + <br />ρ= 1.32 ∆ρ= 0.01 <br />Resultados<br />ρ (1.32 0.01) <br />DISCUSIÓN<br />Los resultados obtenidos evidentemente posee errores, unos de los motivos, es por el mal uso del los instrumentos de medición como al momento de tomar los datos, cabe señalar que el cuerpo, al cual se determino su densidad es de forma regular, por lo que una mala medición en cualquiera de sus lados afecta directamente al resultado que uno espera, haciendo que la práctica fracase.<br />Por otro lado, se pudo observar el comportamiento del Buzo de Descartes, de acuerdo al principio de Arquímedes, el gotero flota debido a que el peso del agua desalojada por la burbuja de aire y por el vidrio es mayor que el peso del vidrio.<br />Cuando se aprieta la botella, el volumen de aire disminuye y la presión en el interior de la botella aumenta, y de acuerdo con el principio de Pascal, este aumento de presión se extiende a todo el sistema, en concreto, a la burbuja de aire atrapada en el gotero, que también disminuye su volumen.<br />Cuando se alcance una presión tal que el peso del agua desalojada por la burbuja sea inferior al peso del vidrio, el gotero se hundirá, mientras mayor sea la profundidad mayor es la presión haciendo que el gotero tenga un mayor descenso.<br />CONCLUSIONES<br />Se pudo determinar la densidad del cuerpo empleando la relación ρ = y verificando la misma, con el empleo del principio de Arquímedes, el resultado obtenido fue el que estimábamos ya que al momento de introducir el cuerpo en el fluido que en este caso <br />fue agua, en efecto, este se sumergió por completo debido a que la densidad obtenida fue mayor que la del agua.<br />También se observo el comportamiento del buzo de Descartes donde nos pudimos dar cuenta que al una fuerza sobre las paredes de la botella logramos que le tamaño de la burbuja de aire en el interior del gotero disminuya, y la presión en el interior de la botella aumente, mientras mayor sea la profundidad, mayor será la presión, alcanzando que cambia de posición unas veces sumergiéndose ligeramente, otras sumergiéndose hasta el fondo y volviendo a su posición inicial al cesar la presión externa.<br />ANEXOS<br />Escriba sus observaciones acerca de lo que ocurrió con el gotero.<br />A medida que se variaba la distancia al cual se ejercía una presión en la pared de la botella, el gotero descendía ligeramente, mientras a mayor profundidad se aplicaba la presión, el gotero descendía una mayor distancia con respecto a su posición inicial, al cesar la presión el gotero retornaba a su posición inicial.<br />¿El material que usted utilizó debería flotar en el agua? Explique<br />No debe flotar debido a que la densidad del cuerpo ya calculada es mayor que la del agua, logrando así que se sumerja por completo.<br />Utilizando el Principio de Arquímedes, ¿Cómo podría determinar la densidad de un cuerpo de forma irregular?<br />Para medir la densidad de un cuerpo es necesario conocer su masa y su volumen.<br />Determinamos la masa del cuerpo a través de una balanza, en un vaso de precipitado, o cualquier recipiente que tenga unidades de volumen se coloca agua hasta cierto nivel, sumergimos el cuerpo, anotamos cuanto aumento el nivel del agua, la diferencia de niveles indica el volumen de agua que <br />desplazó la roca ( el cual es también el volumen de la roca). Tenemos la masa y el volumen, ya solo tenemos que aplicar la formula de densidad densidad=masa/volumen.<br />Dentro de agua pura, el huevo crudo se hunde; dentro de agua salada, el mismo huevo flota. Por qué?<br />Se debe a que el agua salada es más densa que el agua pura, haciendo que el empuje sobre el huevo supere su propio peso<br />¿Flotará un cubo de hielo si se deposita sobre alcohol o gasolina? Explique<br />Si introducimos hielo en alcohol o gasolina el hielo se hunde porque el alcohol tiene un densidad menor que la del hielo (0.958 gr/cm3 100 cº), la densidad del alcohol es de (0.789 gr/cm3) y el de la gasolina es de (0.680 gr/cm3).<br />¿Por qué el gotero (buzo de Descartes) presenta el comportamiento que usted observó?<br />Cuando se aprieta la botella, el volumen de aire disminuye y la presión en el interior de la botella aumenta, este aumento de presión se extiende a todo el sistema, en concreto, a la <br />burbuja de aire atrapada en el gotero, que también disminuye su volumen.<br />Mientras la fuerza se aplica a mayor distancia con respecto a la posición inicial del gotero, mayor será la presión en el interior de la botella logrando así que el gotero se sumerja a mayor profundidad.<br />BIBLIOGRAFIA<br />http://usuarios.lycos.es/pefeco/arquimides/arquimedes_indice.htm<br />http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Arqu%C3%ADmedes<br />http://www.monografias.com/trabajos12/arqui/arqui.shtml<br />http://www.unla.edu.ar/abremate/e5.htm<br />http://www.loreto.unican.es/IES2005/08IES(Cartesian).pdf<br />0167640<br />FOTOS DE LA PRACTICA<br />Flotación de un cuerpo<br />297180034925<br />2571752590802978785259080<br />Buzo de Descartes<br /> <br />99060032385<br />