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CBTIS 243

Nombre del alumno:

Debir Octalino Zunun Morales

Nombre de la materia:

Física II

Tema del trabajo:

Investigación

Nombre del maestro:

Ing. Mauro j. Gómez Roblero

Fecha de entrega:

18/septiembre/2015

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Índice

Introducción………………………………………………… 4

Densidad……………………………………………………. 5

Peso específico…………………………………………… 7

Empuje……………………………………………………… 8

Presión………………………………………………………. 9

Hidrostática………………………………………………….10

Conclusión…………………………………………………..12

Referencias consultadas…………………………………..13

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OBJETIVOS

Pretendemos que entiendas los conceptos que se indican a continuación y que

hagas, a modo de síntesis, un resumen.

Busca en la red algunas consecuencias de densidad, peso específico, empuje,

presión e hidrostática que se relacionadas con el submarinismo. Por otra parte, sería

conveniente que hicieras tú mismo las experiencias con la sencilla materia que te

indicamos.

Conocer el concepto de densidad, peso específico, empuje, presión e

hidrostática y manejar las unidades en que se mide.

Comprender el efecto de la densidad, peso específico, empuje, presión e

hidrostática en los fluidos y conocer la expresión de la presión hidrostática.

Saber interpretar en términos científicos diferentes fenómenos relacionados

con la la vida ordinaria.

Saber en qué se basa el funcionamiento de diferentes aparatos que tienen

relación.

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Introducción

En esta investigación vamos a conocer los diferentes conceptos o

definiciones de los temas de física que son los siguientes: densidad,

peso específico, empuje e hidrostática y vamos a poder conocer en que

aplicamos en la vida diaria,

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DENSIDAD

Es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un

determinado volumen de una sustancia. Usualmente se simboliza mediante la

letra rho ρ del alfabeto griego. La densidad media es la razón entre la masa de un

cuerpo y el volumen que ocupa.

Por otro lado, también existe la densidad relativa o gravedad específica que compara

la densidad de una sustancia con la del agua; está definida como el peso unitario del

material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4ºC. Se calcula con la

siguiente fórmula: Densidad relativa = densidad de la sustancia / densidad del agua.

A la hora de calcular una densidad, se da por hecho que es la densidad absoluta o

real, la densidad relativa sólo se utiliza cuando se pide expresamente.

La fórmula de la densidad, masa / volumen, se puede aplicar para cualquier

sustancia, no obstante ésta debe ser homogénea. Pues en sustancias heterogéneas

la densidad va a ser distinta en diferentes partes. En el caso de que se presente este

problema lo que se debe hacer es sacar la densidad de las distintas partes y a partir

de las cifras obtenidas extraer el promedio.

La densidad de una sustancia puede variar si se cambia la presión o la temperatura.

En el caso de que la presión aumente, la densidad del material también lo hace; por

el contrario, en el caso de que la temperatura aumente, la densidad baja. Sin

embargo para ambas variaciones, presión y temperatura, existen excepciones, por

ejemplo para sólidos y líquidos el efecto de la temperatura y la presión no es

importante, a diferencia de los gases que se ve fuertemente afectada.

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TIPOS DE DENSIDAD

La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre

la masa y el volumen de una sustancia. Su unidad en el Sistema Internacional

es kilogramo por metro cúbico (kg/m³), aunque frecuentemente también es

expresada en g/cm³. La densidad es una magnitud intensiva.

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

Densidad relativa [editar]

La densidad del aire frente a la temperatura.

La densidad relativa de una sustancia es la relación existente entre su densidad y la de

otra sustancia de referencia; en consecuencia, es una magnitud   adimensional (sin

unidades)

Donde   es la densidad relativa,   es la densidad de la sustancia, y   es la

densidad de referencia o absoluta.

Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua

líquida a la presión de 1 atm y la temperatura de 4 °C. En esas condiciones, la

densidad absoluta del agua destilada es de 1000 kg/m³, es decir, 1 kg/dm³.

Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presión de

1 atm y la temperatura de 0 °C.

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PESO ESPECÍFICO

Se le llama peso específico a la relación entre el peso de una sustancia y

su volumen.

Su expresión de cálculo es:

Siendo,

, el peso específico;

, el peso de la sustancia;

, el volumen de la sustancia;

, la densidad de la sustancia;

, la masa de la sustancia;

, la aceleración de la gravedad.

Siendo el peso aquella fuerza de atracción sobre las cosas que ejerce la tierra hacia

ella y también el valor de la masa, y el volumen la superficie que ocupa una

sustancia, ente u objeto en una forma geométrica cualquiera, resulta interesante esta

disyuntiva física, porque para unos el peso específico es aquel que determina

la densidad, mientras que para otros es el peso que ocupa una sustancia en un

espacio, resultaría a efecto de lectura lo mismo, pero el cálculo es empleado para

diferentes funciones tanto en la física como en la química

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EMPUJE

El empuje es una fuerza de reacción descrita cuantitativamente por la tercera ley de

Newton. Cuando un sistema expele o acelera masa en una dirección (acción), la

masa acelerada causará una fuerza igual en dirección contraria (reacción).

Matemáticamente esto significa que la fuerza total experimentada por un sistema se

acelera con una masa m que es igual y opuesto a m veces la aceleración a,

experimentada por la masa: o también

“Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza hacia arriba igual al

peso del volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo”.

 Bien

Donde E es el empuje, ef. Es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido

desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el

mismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa. De este modo, el empuje

depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente

en ese lugar. El empuje (en condiciones normales2 y descrito de modo

simplificado3 ) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de

gravedad del cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

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PRESIÓN

La presión (símbolo p)1 2 es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en

dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una

determinada fuerza resultante sobre una línea. la presión se mide en una unidad derivada que se

denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton (N) actuando

uniformemente en un metro cuadrado (m²).  La presión es la magnitud escalar que relaciona la

fuerza con la superficie sobre la cual actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la

superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de

manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:

En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida

uniformemente en cada punto la presión se define como:

Donde   es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir la

presión. La definición anterior puede escribirse también como:

Donde:

, es la fuerza por unidad de superficie.

, es el vector normal a la superficie.

, es el área total de la superficie S.

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HIDROSTÁTICA

El término hidrostática se refiere al estudio de los fluidos en reposo. Un fluido es una

sustancia que puede escurrir fácilmente y que puede cambiar de forma debido a la

acción de pequeñas fuerzas. Por tanto, el término fluido incluye líquidos y los gases.

Los fluidos que existen en la naturaleza siempre presentan una especie de fricción

interna o viscosidad que complica un poco el estudio de su movimiento. Sustancia

como el agua y el aire presenta muy poco viscosidad (escurren fácilmente), mientras

que la miel y la glicerina tienen una viscosidad elevada.

En este tema no abra necesidad de considerar la viscosidad ya que solo veremos los

fluidos en reposo, la viscosidad se manifiesta únicamente cuando se mueven o

fluyen estas sustancias.

Para el estudio de la hidrostática es indispensable el conocimiento de dos

cantidades: La presión y la densidad. Así pues iniciaremos el tema con el análisis de

ambos conceptos. La presión (P) de una fuerza sobre un área(A) está dada por:

P=F/A

Características de los fluidos

Se denomina fluido a aquél medio continuo formado por alguna sustancia entre

cuyas moléculas sólo hay una fuerza de atracción débil. 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 sólido deformable, donde sí hay fuerzas restitutivas).

Los estados de la materia líquido, gaseoso y plasma son fluidos, además de algunos

sólidos que presentan características propias de éstos, un fenómeno conocido como

solifluxión y que lo presentan, entre otros, los glaciares y el magma.

Las características principales que presenta todo fluido son:

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Cohesión. Fuerza que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia.

Tensión superficial. Fenómeno que se presenta debido a la atracción entre las

moléculas de la superfíciede un líquido.

Adherencia. Fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos

sustancias diferentes en contacto.

Capilaridad. Se presenta cuando existe contacto entre un líquido y una pared sólida,

debido al fenómeno de adherencia. En caso de ser la pared un recipiente o tubo muy

delgado (denominados "capilares") este fenómeno se puede apreciar con mucha

claridad.

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Conclusiones

En este trabajo conocimos los diferentes temas ya mencionados y sus diferentes

conceptos y de cada uno a veces lo aplicamos en nuestras vidas diarias y también lo

vemos a diario en nuestro alrededor, pues también aprendí que en cada cuerpo

tiene la relación de los temas dos peso específico a la relación entre el peso y su

volumen

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Referencias consultadas

fisica2debachilleres.blogspot.com/2011/07/empuje.html

www.profesorenlinea.com.mx/fisica/Densidad_Concepto.htm

www.misrespuestas.com/que-es-la-densidad.htm

proyecto-de-fisica.blogspot.com/2011/07/peso-especifico.htm

 Wikipedia alberga contenido multimedia sobre Presión.

 Diccionario tiene definiciones y otra información sobre presión.