miércoles, 21 de noviembre de 2018

Los fluidos


Cuando hablamos de fluidos, estamos hablando de un estado de la materia ya sea líquido o gaseoso, porque en estos estados de la materia  se puede observar muchas coincidencias en su comportamiento.

La materia se puede encontrar en tres estados diferentes:
Sólido, líquido y gaseoso. Hay un cuarto estado en el universo, el plasma.




Si la materia se encuentra en un estado SÓLIDO, todas sus moléculas estarán muy cerca unas de otras, fuertemente ligadas por una fuerza de cohesión, es decir que se encuentran adheridas, por lo tanto presentan un volumen propio  y por ende una forma definida.



Si la materia se encuentra  en un estado LÍQUIDO, las moléculas estarán separadas, los espacios intermoleculares son mayores, por lo tanto la fuerza de cohesión es insignificante y como consecuencia en éste estado no se presenta una forma propia, sino que toma la forma del recipiente que los contiene.




Si hablamos de GASES, la fuerza de cohesión es NULA, por lo tanto se puede explicar la razón por la cual estos tienden a ocupar un mayor volumen, por lo cual se expanden fácilmente.





El agua puede estar en  los tres estados diferentes




Como conclusión se puede decir de los estados de la materia:






martes, 20 de noviembre de 2018

Densidad

  

La densidad se define como la cantidad de masa que se encuentra en un volumen dado de una sustancia; también como la relación existente entre la masa y el volumen. 
Llamaremos densidad de una sustancia a la razón existente entre la MASA de la sustancia y el VOLUMEN de esta, es decir:                                                                                          

Para determinar la densidad de un cuerpo se emplea la fórmula:
         M
D =   -----      Donde es la masa, el volumen y D densidad.
          V

Si tenemos una esfera de acero y una de corcho, ¿Qué pasará  si a ambas las colocamos dentro de un fluido como el agua? ¿Quien será mas densa?


Observa la siguiente imagen, ¿Qué puedes decir?


Ahora calculemos la densidad de algunos cuerpos:


La masa por unidad de volumen es una propiedad característica de cada cuerpo que nos permite diferenciarlo de otros; ésta característica es una constante que llamaremos DENSIDAD.

Veamos un vídeo donde se halla la masa  de un cuerpo conociendo la densidad



Peso específico:

 

Se llama peso específico a la razón existente entre el peso de una sustancia  y  su volumen, es decir:

                                              PESO                                  W

PESO ESPECIFICO =    -----------------,   es decir    We  = ----------

                                         VOLUMEN                              V

                                                                                 Newton

Las unidades del peso específico son:    -----------------

                                                                  M ³

Si relacionamos  la densidad de un cuerpo con su peso específico, tenemos:

                                     W                                                                 m.g

Sabemos  que  We  = ----------,  pero   W =  m.g  de donde  We = -------

                                    V                                                                   V


                                                                                                                        m       

De donde      We  =    d.g   de   donde    densidad = ----------

                                                                                                            V

Veamos a continuación las densidades [1] de algunas sustancias, así:



            Las aguas de diferente densidad no se pueden mezclar, veamos:






[1] Cantidad de masa que se encuentra en un volumen dado. Característica que tiene cada cuerpo.



lunes, 19 de noviembre de 2018

La presión

La PRESIÓN que ejerce un cuerpo,  se puede decir que es la  razón existente entre la FUERZA O PESO  del cuerpo por unidad de ÁREA. esta fuerza es perpendicular a la superficie, es decir:


                             FUERZA                                      F
PRESION =  ------------------,     es decir      P  =  ----------
                               ÁREA                                      A


Si sobre una mesa se coloca un objeto pesado, el peso de ese cuerpo ejerce sobre la superficie de la mesa una cierta presión.






Algunos ejemplos gráficos de la vida real donde se pueden ver las diferentes formas de hacer presión: Caminar en la NIEVE y  acostarse sobre una cama de CLAVOS.
En el caso de la NIEVE, no es lo mismo caminar a pie limpio sobre la nieve que usar las paletas de madera. Si nos acostamos sobre una cama llena de clavos, no pasará NADA. Si nos acostamos sobre un clavo, la presión será diferente y las consecuencias MAYORES.

A continuación veremos un video de una persona caminando sobre la nieve. Se puede observar la dificultad que se presenta debido a la presión existente entre un PIE y  la NIEVE. 
A menor ÁREA, mayor presión.
A mayor Área, menor presión.

Veamos un video sobre la presión








domingo, 18 de noviembre de 2018

Presión hidrostática


Si un líquido está en reposo, el peso del líquido que se encuentra en la parte superior ejerce una fuerza sobre el líquido que está abajo, trayendo como consecuencia que a mayor profundidad, mayor PRESIÓN.
La presión que ejerce un líquido se llamará PRESIÓN HIDROSTÁTICA.



Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes que contiene el fluido.




La presión hidrostática aumenta por  cada 10 metros que nos sumergimos dentro del fluido líquido, este aumento equivale a una 1 atmósfera. Se representa por las letras ATM que se conoce con el nombre de atmósfera.



Como conclusión se puede decir lo siguiente:


·      La presión hidrostática depende de la densidad  del líquido y de la altura a la cual se encuentre sumergido el cuerpo.
·      A mayor profundidad, mayor es la presión sobre la superficie.



Ejemplo

Un recipiente se llena de un líquido cuya densidad es 790 Kg / m³, si la altura hasta donde llega el líquido es de 0,30 m calcular:

·      Presión hidrostática en el fondo.

·      Presión hidrostática  en un punto situado a 0,15 m de profundidad con relación a la superficie del líquido.




   Hay dos escenas que permiten entender mejor el concepto de PRESIÓN ATMOSFÉRICA, la primera es un clavo siendo golpeado por un martillo sobre un trozo de madera, la segunda es una persona caminando sobre la nieve sobre unas raquetas. Se puede observar que la PRESIÓN es MAYOR en el caso del clavo, ya que al tener menor superficie en contacto con la madera, el efecto de la fuerza sera MAYOR. Al contrario que con las raquetas en la nieve, estas permitirán repartir el PESO en una superficie MAYOR, con lo que su efecto será MENOR y la persona no se hundirá en la nieve.









sábado, 17 de noviembre de 2018

Presión atmosférica



En la atmósfera la presión disminuye rápidamente con la altura debido a que la cantidad de aire es menor al alejarnos de la superficie terrestre. Por lo tanto, al ir ascendiendo los valores medidos con un barómetro serán cada vez más pequeños. Este hecho es la base del funcionamiento de los altímetros usados para medir alturas en las ascensiones de montañas. 





Como la presión atmosférica se debe al peso del aire sobre un cierto punto de la superficie terrestre, es lógico suponer que cuanto más alto esté el punto, tanto menor será la presión, ya que también es menor la cantidad de aire que hay en su cima.    La disminución que experimenta la presión con la altura no es directamente proporcional puesto que el aire es un fluido que puede comprimirse mucho, por lo que las masas de aire más próximas al suelo están comprimidas por el propio peso del aire de las capas superiores y son, por tanto, más densas.



La atmósfera  ejerce, como cualquier otro fluido, una presión sobre los cuerpos que están en su interior. Esta presión es debida a las fuerzas de atracción entre la masa de la tierra y la masa de aire  y  se denomina Presión Atmosférica. La presión ejercida por la atmósfera se debe al peso (mg) de la misma y su valor  es de 101.000 Pascales, que corresponde a la presión normal. Existen otras unidades para medir la presión y la equivalencia entre estas unidades son:

101.000 Pa  = 1 atm = 760 mm Hg 

Veamos el experimento de TORRICELLI

Veamos un video de la atmósfera








viernes, 16 de noviembre de 2018

Presión atmosférica

La atmósfera es una capa de AIRE que rodea a la tierra y cuyo espesor se calcula en más de 500 Km, por tal razón tiene un peso y ejerce una PRESIÓN sobre la superficie de la tierra (objetos y personas); esta presión se ejerce en todas las direcciones con la misma INTENSIDAD, tal como se observa en la figura.







Podemos decir entonces que presión atmosférica  es la fuerza que ejerce el aire atmosférico sobre la superficie terrestre.

Veamos la presión existente en algunos planetas del universo.





La existencia de la presión atmosférica la podemos comprobar en experimentos sencillos como:

    • Si se introduce un PITILLO dentro de  una  botella de gaseosa, podemos observar que el líquido sube dentro del pitillo hasta el nivel del líquido que lo rodea, la razón es que el aire que se encuentra dentro del pitillo ejerce una presión sobre el líquido, evitando que este suba más su nivel.
    • Si tomamos un vaso con agua y tapamos el  extremo abierto con   una hoja de papel  e invertimos su posición en forma cuidadosa, podemos observar que el agua   no  se saldrá del vaso debido a que existe una presión sobre la hoja, ejercida por el aire.