CBTIS 243

Nombre de la alumna:Dulce Estrella Jurez SnchezEnfermera General 5 Semestre

Materia:Fsica II

Tema del trabajo:DensidadPeso especificoEmpujePresinHidrosttica

Profesor:Maugro Joseim Gmez Roblero

Fecha de entrega:18 de Septiembre del 2015

NDICE

Objetivos3

Introduccin..4

Desarrollo del tema.5

Conclusin..16

Referencias.17

OBJETIVOS

El objetivo de esta investigacin es conocer los temas abordados como son densidad, peso especfico, empuje, presin e hidrosttica para aprender que es cada uno de ellos y saber comprenderlos y analizarlos.

INTRODUCCIN

En este trabajo aprenderemos acerca sobre la densidad La densidad se define como la relacin que existe entre el volumen y la masa de un objeto o sustancia. Es una propiedad fsica que es caracterstica de las sustancias puras y es considerada como una propiedad intensiva, ya que es independiente al tamao de la muestra.La densidad es un concepto muy importante en la fsica. Por lo cual no es suficiente solo conocerlo, sino que hay que entenderlo.Peso especfico relacin entre peso y volumen de una sustancia u objeto, la cual se puede calcular a travs de la multiplicacin de la densidad por la aceleracin de la gravedad. El empuje descrito como la fuerza de reaccin o fuerza contraria que genera una masa al ser acelerada. Tambin se abarca el trmino de presin, el cual describe la fuerza en direccin perpendicular por la superficie, encontraremos adems que existen distintos tipos de presin, algunos que no podemos verlos, pero actan constantemente sobre todos los objetos, y por lo tanto hay que tomarlos en cuenta. Hidrosttica tambin uno de los trminos que se abarcaran es una de las ramas que estudia los fluidos incomprensibles en estado de equilibrio o reposo, a diferencia de la Hidrodinmica que estudia los mismos fluidos pero en movimiento.

DESARROLLO DEL TEMA

DENSIDADEnfsicayqumica, ladensidades unamagnitud escalarreferida a la cantidad demasaen un determinado volumende unasustancia. Usualmente se simboliza mediante la letrarhodelalfabeto griego. Ladensidad mediaes la razn entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

Si un cuerpo no tiene una distribucin uniforme de la masa en todos sus puntos la densidad alrededor de un punto puede diferir de la densidad media. Si se considera una sucesin pequeos volmenes decrecientes(convergiendo hacia un volumen muy pequeo) y estn centrados alrededor de un punto, siendola masa contenida en cada uno de los volmenes anteriores, la densidad en el punto comn a todos esos volmenes:

La unidad eskg/men elSI.Como ejemplo, un objeto deplomoes ms denso que otro decorcho, con independencia del tamao y masa.

TIPOS DE DENSIDADDENSIDAD ABSOLUTA:Ladensidadodensidad absolutaes la magnitud que expresa la relacin entre lamasay elvolumende una sustancia. Su unidad en el Sistema Internacional eskilogramo por metro cbico(kg/m), aunque frecuentemente tambin es expresada en g/cm. La densidad es unamagnitud intensiva.

Siendo, la densidad;m, la masa; yV, el volumen de la sustancia.

DENSIDAD RELATIVA:La densidad relativa de unasustanciaes larelacinexistente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; en consecuencia, es unamagnitud adimensional(sin unidades)

Dondees la densidad relativa,es la densidad de la sustancia, yes la densidad de referencia o absoluta.Para los lquidos y los slidos, la densidad de referencia habitual es la del agua lquida a la presin de 1atmy la temperatura de 4C. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de 1000kg/m, es decir, 1kg/dm.Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presin de 1atmy la temperatura de 0C.

DENSIDAD MEDIA Y DENSIDAD PUNTUAL:Para unsistema homogneo, la expresin masa/volumen puede aplicarse en cualquier regin del sistema obteniendo siempre el mismo resultado.Sin embargo, un sistema heterogneo no presenta la misma densidad en partes diferentes. En este caso, hay que medir la "densidad media", dividiendo la masa del objeto por su volumen o la "densidad puntual" que ser distinta en cada punto, posicin o porcin"infinitesimal"del sistema, y que vendr definida por:

Sin embargo, debe tenerse que las hiptesis de lamecnica de medios continuossolo son vlidas hasta escalas de, ya que a escalas atmicas la densidad no est bien definida. Por ejemplo, el tamao delncleo atmicoes cerca dey en l se concentra la inmensa mayor parte de la masa atmica, por lo que su densidad (2,31017kg/m3) es muy superior a la de la materia ordinaria. Es decir, a escala atmica la densidad dista mucho de ser uniforme, ya que los tomos estn esencialmente vacos, con prcticamente toda la masa concentrada en el ncleo atmico.

DENSIDAD APARENTE:La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales de constitucin heterognea, y entre ellos, los porosos como elsuelo, los cuales forman cuerpos heterogneos con intersticios de aire u otra sustancia, de forma que la densidad total de un volumen del material es menor que la densidad del material poroso si se compactase. En el caso de un material mezclado con aire se tiene:

La densidad aparente de un material no es una propiedad intrnseca del material y depende de su compactacin. La densidad aparente del suelo () se obtiene secando una muestra de suelo de un volumen conocido a 105C hasta peso constante.

Dnde:WSS, Peso de suelo secado a 105C hasta peso constante.VS, Volumen original de la muestra de suelo.Se debe considerar que para muestras de suelo que varen su volumen al momento del secado, como suelos con alta concentracin dearcillas 2:1, se debe expresar el contenido de agua que posea la muestra al momento de tomar el volumen.En construccin se considera la densidad aparente de elementos de obra, como por ejemplo de un muro de ladrillo, que contiene ladrillos, mortero de cemento o de yeso y huecos con aire (cuando el ladrillo es hueco o perforado).

UNIDADESLasunidades de medidams usadas son:En elSistema Internacional de Unidades(SI): kilogramopormetro cbico(kg/m). gramoporcentmetro cbico(g/cm). kilogramoporlitro(kg/L) okilogramopordecmetro cbico. La densidad delaguaes aproximadamente 1kg/L (1000 g/dm= 1 g/cm= 1 g/mL). gramopormililitro(g/mL), que equivale a (g/cm). Para los gases suele usarse elgramopordecmetro cbico(g/dm) gramo por litro(g/L), con la finalidad de simplificar con laconstante universal de los gases ideales:

En elSistema anglosajn de unidades: onzaporpulgada cbica(oz/in) librapor pulgada cbica (lb/in) libra porpie cbico(lb/ft) libra poryarda cbica(lb/yd) libra porgaln(lb/gal) libra porbushelamericano (lb/bu) slugpor pie cbico.

PESO ESPECFICO

Se le llamapeso especficoa la relacin entre elpesode unasustanciay suvolumen.Su expresin de clculo es:

Siendo,, el peso especfico;, el peso de la sustancia;, el volumen de la sustancia;, ladensidadde la sustancia;, lamasade la sustancia;, la aceleracin de lagravedad.UNIDADES En elSistema Internacional de Unidades(SI) se expresa ennewtonspormetro cbico: N/m3. En elSistema Tcnicose mide enkilogramosfuerzapor metro cbico: kgf/m3. En elSIMELAse expresa en newtons por metro cbico: N/m3.Como el kilogramofuerza representa el peso de unkilogramoen la Tierra, el valor numrico de esta magnitud, expresada en kgf/m3, es el mismo que el de ladensidad, expresada en kg/m3.Por ende, est ntimamente ligado al concepto de densidad, que es de uso fcil en unidades terrestres, aunque confuso segn el SI. Como consecuencia de ello, su uso est muy limitado. Incluso, enfsicaresulta incorrecto.NORMATIVA INTERNACIONALAplicado a unamagnitud fsica, el trminoespecficosignifica por unidad demasa.En el contexto delSistema Internacional de Unidadesno se permiten otros usos del trmino especfico.De acuerdo con lanormativadel Bureau International des Poids et Mesures, la inaceptabilidad de la expresin peso especfico se basa en que su significado serapeso por unidad de masa, esto es newtons por kilogramo (N/kg), en tanto que el errneamente asignado es el de peso por unidad de volumen, o sea newtons por metro cbico (N/m3). Su denominacin correcta sera densidad de peso.

EMPUJE

Elempujees unafuerzade reaccin descrita cuantitativamente por latercera ley de Newton. Cuando un sistema expele oaceleramasaen una direccin (accin), la masa acelerada causar una fuerza igual en direccin contraria (reaccin). Matemticamente esto significa que la fuerza total experimentada por un sistema se acelera con una masamque es igual y opuesto amveces la aceleracina, experimentada por la masa:

Ejemplo:Unavingenera empuje hacia adelante cuando lahliceque gira, empuja el aire o expulsa los gases expansivos delreactor, hacia atrs del avin. El empuje hacia adelante es proporcional a lamasadel aire multiplicada por la velocidad media del flujo de aire.Similarmente, unbarcogenera empuje hacia adelante (o hacia atrs) cuando la hlice empuja agua hacia atrs (o hacia adelante). El empuje resultante empuja al barco endireccincontraria a la suma del cambio demomentodel agua que fluye a travs de la hlice.

PRESION

Lapresin(smbolop)es unamagnitud fsicaque mide la proyeccin de la fuerza en direccinperpendicularporunidad de superficie, y sirve para caracterizar cmo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una lnea. En elSistema Internacional de Unidadesla presin se mide en una unidad derivada que se denominapascal(Pa) que es equivalente a unafuerzatotal de un newton(N) actuando uniformemente en unmetro cuadrado(m). En elSistema Inglsla presin se mide enlibra por pulgada cuadradaque es equivalente a una fuerza total de unalibraactuando en unapulgada cuadrada.La presin es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual acta, es decir, equivale a la fuerza que acta sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana dereaAse aplica unafuerza normalFde manera uniforme, la presinPviene dada de la siguiente forma:

En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier direccin y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presin se define como:

Dondees un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir la presin. La definicin anterior puede escribirse tambin como:

Dnde:, es la fuerza por unidad de superficie., es elvector normala la superficie., es el rea total de la superficieS.

PRESIN ABSOLUTA Y RELATIVAEn determinadas aplicaciones la presin se mide no como la presin absoluta sino como la presin por encima de lapresin atmosfrica, denominndosepresin relativa,presin normal,presin de gaugeopresin manomtrica.Consecuentemente, la presin absoluta es la presin atmosfrica (Pa) ms la presin manomtrica (Pm) (presin que se mide con elmanmetro).

PRESIN HIDROSTTICA E HIDRODINMICAEn un fluido en movimiento la presin hidrosttica puede diferir de la llamada presin hidrodinmica por lo que debe especificarse a cul de las dos se est refiriendo una cierta medida de presin.

PRESIN DE UN GASEn el marco de lateora cinticala presin de ungases explicada como el resultado macroscpico de las fuerzas implicadas por las colisiones de las molculas del gas con las paredes del contenedor. La presin puede definirse por lo tanto haciendo referencia a las propiedades microscpicas del gas:Para un gas ideal conNmolculas, cada una demasamy movindose con una velocidad aleatoria promediovrmscontenido en un volumen cbicoVlas partculas del gas impactan con las paredes del recipiente de una manera que puede calcularse de manera estadstica intercambiandomomento linealcon las paredes en cada choque y efectuando unafuerzaneta por unidad dereaque es la presin ejercida por el gas sobre la superficie slida.La presin puede calcularse entonces como:(Gas ideal)Este resultado es interesante y significativo no solo por ofrecer una forma de calcular la presin de un gas sino porque relaciona una variable macroscpica observable, la presin, con laenerga cinticapromedio por molcula,1/2 mvrms, que es una magnitud microscpica no observable directamente. Ntese que el producto de la presin por el volumen del recipiente es dos tercios de la energa cintica total de las molculas de gas contenidas.

HIDROSTTICA

Lahidrostticaes la rama de lamecnica de fluidoso de la hidrulica que estudia los fluidos incompresibles en estado de equilibrio; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posicin, en contraposicin a ladinmica de fluidos. CARACTERISTICAS DE FLUIDOSSe denomina fluido a aqul medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas molculas slo hay una fuerza de atraccin dbil. La propiedad definitoria es que los fluidos pueden cambiar de forma sin que aparezcan en su seno fuerzas restitutivas tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal diferencia con un slido deformable, donde s hay fuerzas restitutivas).Los estados de la materialquido,gaseosoyplasmason fluidos, adems de algunos slidos que presentan caractersticas propias de stos, un fenmeno conocido como solifluxin y que lo presentan, entre otros, los glaciares y el magma.Las caractersticas principales que presenta todo fluido son: Cohesin: Fuerza que mantiene unidas a las molculas de una misma sustancia. Tensin superficial: Fenmeno que se presenta debido a la atraccin entre las molculas de la superficie de un lquido. Adherencia: Fuerza de atraccin que se manifiesta entre las molculas de dos sustancias diferentes en contacto. Capilaridad: Se presenta cuando existe contacto entre un lquido y una pared slida, debido al fenmeno de adherencia. En caso de ser la pared un recipiente o tubo muy delgado (denominados "capilares") este fenmeno se puede apreciar con mucha claridad.

PRESION DE UN FLUIDO EN EQUILIBRIOEn trminos de mecnica clsica, la presin de un fluido incompresible en estado de equilibrio se puede expresar mediante la siguiente frmula:

Donde P es lapresin, es la densidad del fluido, g es laaceleracin de la gravedady h es la altura.

CONCLUSIN

Acerca de los temas abarcados mi conclusin es que son muy importantes para la fsica, qumica y para la vida ya que esto lo aplicamos en nuestra vida diaria aunque a veces no lo sabemos y ya con esta investigacin entend cada uno de estos temas y como aplicarlos.

Densidad:La densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. Es la relacin entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

Peso especfico: El pesoes lafuerzaque ejerce el planeta para atraer a los cuerpos. La magnitud de la fuerza en cuestin tambin se conoce como peso. Peso, por otra parte, se suele usar como sinnimo demasa, aunque este concepto nombra especficamente el nivel de materia del cuerpo (ms all de la fuerza gravitatoria).

Empuje:es unafuerzade reaccin descrita cuantitativamente por latercera ley de Newton y la tercera ley de Newton dice que si un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo este ejerce una fuerza igual pero en sentido opuesto.

Presin:Es la variable intensiva definida como la fuerza ejercida sobre la unidad de rea. Presin = Fuerza / rea transversal a la direccin de la fuerza aplicada.

Hidrosttica:Lahidrosttica, por su parte, es larama de la mecnica que se especializa en el equilibrio de los fluidos. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

https://es.wikipedia.org/wiki/Densidad

https://es.wikipedia.org/wiki/Peso_especfico

https://es.wikipedia.org/wiki/Empuje

https://es.wikipedia.org/wiki/Presin

https://es.wikipedia.org/wiki/Hidrosttica

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