INVESTIGACIÓN
ESCUELA. CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLÓGICO INDUSTRIAL Y DE SERVICIOS
ELABORO POR:
A. RÍOS PÉREZ CLAUDIA YAMILETH
ASIGNATURA:
FÍSICA ll
TEMA:
- DENSIDAD
- PESO ESPECÍFICO
- EMPUJE
- PRESIÓN
- HIDROSTÁTICA
CATEDRÁTICO: GÓMEZ ROBLERO MAUGRO JOSEIM
MOTOZINTLA CHIAPAS. 18 DE SEPTIEMBRE DE 2015
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INDICE
1. INTRODUCCIÓN.............................................................................5
2. DENSIDAD…………………………………………………………………..……..6
2.2 TIPOS DE DENSIDAD…………………………………………………………..…..7
2.5 DENSIDAD MEDIA Y DENSIDAD PUNTUAL…………………………….………8
2.6 DENSIDAD APARENTE…………………………………………………………….9
2.7 CAMBIOS DE DENSIDAD…………………………………………….…………..10
2.8 MEDICIÓN DE DENSIDAD………………………………………………………..11
2.9 UNIDADES DE DENSIDAD……………………………………….………………12
3. PESO ESPECÍFICO……………………………………………………………13
3.1 PESO ESPECÍFICO RELATIVO………………………………….………………14
3.2 UNIDADES DE PESO ESPECÍFICO……………………………...……………..15
3.3 NORMATIVA INTERNACIONAL DE PESO ESPECÍFICO…………………….15
4. EMPUJE……………………………………………………………………………16
4.1EJEMPLOS………………………………………………………….…………..16
5. PRESIÓN…………………………………………………………………………..17
5.1 DEFINICIÓN………………………………………………………...………………17
5.2 PRESIÓN ABSOLUTA Y RELATIVA………………………..…..….……………18
5.3 PRESIÓN HIDROSTÁTICA E HIDRODINÁMICA……………….……………..18
5.4 PRESIÓN DE UN GAS…………………………………..………………………..19
5.5 APLICACIONES…………………………………………………………………….20
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6. HIDROSTÁTICA…………………………………………………………...……21
6.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS FLUIDOS……………………………………….21
6.2 PRESIÓN DE UN FLUIDO EN EQUILIBRIO…………………….……………..22
6.3 PRINCIPIO DE PASCAL…………………………………………….……………22
6.4 PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES………………………………………….……….23
6.5 ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA……………..…………23
6.6 ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA DE FLUIDOS……….24
7. CONCLUSIÓN……………………………………………………………………25
8. REFERENCIAS CONSULTADAS…………………………………..26
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OBJETIVO
Tener un conocimiento amplio de los temas ¿para qué nos sirve? Comprender mejor
los temas de física, para poder desenvolvernos en ellos y saber de qué trata cada
tema.
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INTRODUCCIÓN
En esta investigación se pretende conocer mejor los temas de física como lo son:
Densidad, Peso específico, Empuje, Presión e Hidrostática.
Densidad que se define como la relación que existe entre el volumen y la masa de
un objeto o sustancia, es una propiedad física que es característica de las sustancias
puras y es considerada como una propiedad intensiva, ya que es independiente al
tamaño de la muestra. El Peso específico se define como el peso por unidad de
volumen de la sustancia. El Empuje es precisamente analizar el comportamiento de
las fuerzas que ejercen los líquidos sobre algunos sólidos que manipularemos de
manera experimental. La Presión 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
hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos o de la hidráulica que estudia los
fluidos incompresibles en estado de equilibrio; es decir, sin que existan fuerzas que
alteren su movimiento o posición, en contraposición a la dinámica de fluidos.
Para realizar este trabajo requerí de muchos fuetes de internet,
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DENSIDAD
En física y química, la densidad (del latín densĭtas, -ātis) 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.
Si un cuerpo no tiene una distribución uniforme de la masa en todos sus puntos la
densidad alrededor de un punto puede diferir de la densidad media. Si se considera
una sucesión pequeños volúmenes decrecientes (convergiendo hacia un
volumen muy pequeño) y estén centrados alrededor de un punto, siendo la
masa contenida en cada uno de los volúmenes anteriores, la densidad en el punto
común a todos esos volúmenes:
La unidad es kg/m³ en el SI.
Como ejemplo, un objeto de plomo es más denso que otro de corcho, con
independencia del tamaño y masa.
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TIPOS DE DENSIDAD
DENSIDAD ABSOLUTA:
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
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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DENSIDAD MEDIA Y DENSIDAD PUNTUAL
Para un sistema homogéneo, la expresión masa/volumen puede aplicarse en
cualquier región del sistema obteniendo siempre el mismo resultado.
Sin embargo, un sistema heterogéneo 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 será distinta en cada punto,
posición o porción "infinitesimal" del sistema, y que vendrá definida por:
Sin embargo, debe tenerse que las hipótesis de la mecánica de medios
continuos solo son válidas hasta escalas de , ya que a escalas atómicas la
densidad no está bien definida. Por ejemplo, el tamaño del núcleo atómico es cerca
de y en él se concentra la inmensa mayor parte de la masa atómica, por lo
que su densidad (2,3·1017 kg/m3) es muy superior a la de la materia ordinaria. Es
decir, a escala atómica la densidad dista mucho de ser uniforme, ya que los átomos
están esencialmente vacíos, con prácticamente toda la masa concentrada en el
núcleo atómico.
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DENSIDAD APARENTE
La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales de constitución
heterogénea, y entre ellos, los porosos como el suelo, los cuales forman cuerpos
heterogéneos 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 intrínseca del material y
depende de su compactación. La densidad aparente del suelo ( ) se obtiene
secando una muestra de suelo de un volumen conocido a 105 °C hasta peso
constante.
Dónde:
WSS, Peso de suelo secado a 105 °C hasta peso constante.
VS, Volumen original de la muestra de suelo.
Se debe considerar que para muestras de suelo que varíen su volumen al momento
del secado, como suelos con alta concentración de arcillas 2:1, se debe expresar el
contenido de agua que poseía la muestra al momento de tomar el volumen.
En construcción 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).
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CAMBIOS DE DENSIDAD
En general, la densidad de una sustancia varía cuando cambia la presión o
la temperatura, y en los cambios de estado. En particular se ha establecido
empíricamente:
Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material estable también
aumenta.
Como regla general, al aumentar la temperatura, la densidad disminuye (si la
presión permanece constante). Sin embargo, existen notables excepciones a esta
regla. Por ejemplo, la densidad del agua dulce crece entre el punto de fusión (a
0 °C) y los 4 °C; algo similar ocurre con el silicio a bajas temperaturas
El efecto de la temperatura y la presión en los sólidos y líquidos es muy pequeño,
por lo que típicamente la compresibilidad de un líquido o sólido es de
10−6 bar−1 (1 bar=0,1 MPa) y el coeficiente de dilatación térmica es de 10−5 K−1.
Las consideraciones anteriores llevan a que una ecuación de estado para una
substancia ordinaria debe satisfacer las siguientes restricciones:
(*)
Por otro lado, la densidad de los gases es fuertemente afectada por la presión y la
temperatura. La ley de los gases ideales describe matemáticamente la relación entre
estas tres magnitudes:
Donde es la constante universal de los gases ideales, es la presión del gas,
su masa molar y la temperatura absoluta.
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MEDICIÓN DE DENSIDAD
La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. Para la
obtención indirecta de la densidad, se miden la masa y el volumen por separado y
posteriormente se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente con una
balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y
midiendo las dimensiones apropiadas o mediante el desplazamiento de un líquido,
entre otros métodos.
Los instrumentos más comunes para medir la densidad son:
El densímetro, que permite la medida directa de la densidad de un líquido.
El picnómetro, que permite la medida precisa de la densidad de sólidos,
líquidos y gases (picnómetro de gas).
La balanza hidrostática, que permite calcular densidades de sólidos.
La balanza de Mohr (variante de balanza hidrostática), que permite la medida
precisa de la densidad de líquidos.
Otra posibilidad para determinar las densidades de líquidos y gases es utilizar un
instrumento digital basado en el principio del tubo en U oscilante. Cuya frecuencia de
resonancia está determinada por los materiales contenidos, como la masa del
diapasón es determinante para la altura del sonido5
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UNIDADES DE DENSIDAD
Las unidades de medida más usadas son:
En el Sistema Internacional de Unidades (SI):
kilogramo por metro cúbico (kg/m³).
gramo por centímetro cúbico (g/cm³).
kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro cúbico. La densidad
del agua es aproximadamente 1 kg/L (1000 g/dm³ = 1 g/cm³ = 1 g/mL).
gramo por mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm³).
Para los gases suele usarse el gramo por decímetro cúbico (g/dm³) o gramo por
litro (g/L), con la finalidad de simplificar con la constante universal de los gases
ideales:
En el Sistema anglosajón de unidades:
onza por pulgada cúbica (oz/in³)
libra por pulgada cúbica (lb/in³)
libra por pie cúbico (lb/ft³)
libra por yarda cúbica (lb/yd³)
libra por galón (lb/gal)
libra por bushel americano (lb/bu)
slug por pie cúbico.
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PESO ESPECÍFICO
El peso es la fuerza que ejerce el planeta para atraer a los cuerpos. La magnitud de
la fuerza en cuestión también se conoce como peso. Peso, por otra parte, se suele
usar como sinónimo de masa, aunque este concepto nombra específicamente el
nivel de materia del cuerpo (más allá de la fuerza gravitatoria).
Con esto en mente, podemos definir la noción de peso específico, que es el vínculo
existente entre el peso de una cierta sustancia y el volumen correspondiente. Puede
expresarse en newtons sobre metro cúbico (en el Sistema Internacional) o en
kilopondios sobre metro cúbico (en el Sistema Técnico).
Es importante destacar que el kilopondio (también conocido como kilogramo-fuerza)
es la fuerza que ejerce la gravedad del planeta Tierra sobre una masa de un
kilogramo. Esto quiere decir que el valor del peso específico expresado en
kilopondios sobre metro cúbico resulta equivalente al valor de la densidad (que se
expresa en kilogramos sobre metro cúbico).
El peso específico, por lo tanto, es el peso de una sustancia por unidad de volumen.
La densidad, por otra parte, refiere a la masa de una sustancia por unidad de
volumen y se obtiene a través de la división de una masa conocida del material en
cuestión por su volumen.
Si tomamos el caso del agua congelada, advertiremos que su peso específico es de
9170 newtons sobre metro cúbico, mientras que su densidad es de 0,917 kilogramos
sobre metro cúbico.
Si bien la densidad y el peso específico son conceptos diferentes, tienen una
estrecha relación entre sí. Por ejemplo, si tomamos la fórmula del peso de un cuerpo
(P = m . g, masa por aceleración de la gravedad) y la usamos para sustituir la
variable p en la fórmula de peso específico (Pe = p / V, peso sobre volumen),
obtenemos lo siguiente: Pe = m.g / V. Esto también puede expresarse como Pe =
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m/V . g y, dado que la densidad es la masa sobre el volumen, puede concluirse que
el peso específico es igual a la densidad multiplicada por la aceleración de la
gravedad: Pe = d . g.
Conocer el peso específico de un cuerpo puede ser muy importante a nivel industrial
para determinar cuáles son las mejores condiciones para su procesamiento, por
ejemplo. Todo dependerá de las características del producto que se planea obtener.
Gracias a la determinación del peso específico, y también en algunos casos de la
densidad, se puede obtener la mejor calidad física y fisiológica de ciertos productos,
tales como el arroz, el vino (a través del análisis del mosto, ya que a mayor peso
específico, mayor contenido de azúcar), las gemas y el cemento.
PESO ESPECÍFICO RELATIVO
Se denomina peso específico relativo de una sustancia dada es su peso unitario
dividido por el peso unitario del agua cuando se destila a una temperatura de 4 °C.
Este valor se usa para la predicción del peso unitario de un suelo, para realizar el
análisis de hidrómetro y para el cálculo de la relación de vacíos de un suelo. Para los
granos es el valor considerado promedio y por lo general sirve para llevar a cabo la
clasificación de sus minerales. Cabe mencionar que este concepto también se
denomina gravedad específica.
Cuando se desea determinar el peso específico relativo de un suelo se establecen
dos procedimientos: uno para aquéllos que consisten de partículas más pequeñas de
5 milímetros; otro para los restantes. Por medio de un tamiz número 4 es posible
realizar dicha clasificación, para aplicar el método que corresponda a cada muestra,
luego de lo cual se deberá obtener el promedio ponderado de ambas.
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UNIDADES DE PESO ESPECÍFICO
En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se expresa en newtons por metro
cúbico: N/m3.
En el Sistema Técnico se mide en kilogramos–fuerza por metro cúbico: kgf/m3.
En el SIMELA se expresa en newtons por metro cúbico: N/m3.
Como el kilogramo–fuerza representa el peso de un kilogramo —en la Tierra—, el
valor numérico de esta magnitud, expresada en kgf/m3, es el mismo que el de
la densidad, expresada en kg/m3.
Por ende, está íntimamente ligado al concepto de densidad, que es de uso fácil en
unidades terrestres, aunque confuso según el SI. Como consecuencia de ello, su uso
está muy limitado. Incluso, en física resulta incorrecto
NORMATIVA INTERNACIONAL DE PESO ESPECÍFICO
Aplicado a una magnitud física, el término específico significa «por unidad
de masa».1
En el contexto del Sistema Internacional de Unidades no se permiten otros usos del
término «específico».
De acuerdo con la normativa del «Bureau International des Poids et Mesures», la
inaceptabilidad de la expresión peso específico se basa en que su significado
sería peso por unidad de masa, esto es newtons por kilogramo (N/kg), en tanto que
el erróneamente asignado es el de «peso por unidad de volumen», o sea newtons
por metro cúbico (N/m3). Su denominación correcta sería «densidad de peso».
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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:
EJEMPLOS
Un avión genera empuje hacia adelante cuando la hélice que gira, empuja el aire o
expulsa los gases expansivos del reactor, hacia atrás del avión. El empuje hacia
adelante es proporcional a la masa del aire multiplicada por la velocidad media del
flujo de aire.
Similarmente, un barco genera empuje hacia adelante (o hacia atrás) cuando la
hélice empuja agua hacia atrás (o hacia adelante). El empuje resultante empuja al
barco en dirección contraria a la suma del cambio de momento del agua que fluye a
través de la hélice.
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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. En el Sistema
Internacional de Unidades 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). En el Sistema Inglés la presión
se mide en libra por pulgada cuadrada (pound per square inch o psi) que es
equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada cuadrada.
DEFINICIÓN
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:
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Dónde:
, es la fuerza por unidad de superficie.
, es el vector normal a la superficie.
, es el área total de la superficie S.
PRESIÓN ABSOLUTA Y RELATIVA
En determinadas aplicaciones la presión se mide no como la presión absoluta sino
como la presión por encima de la presión, denominándose presión relativa, presión
normal, presión de gauge o presión manométrica.
Consecuentemente, la presión absoluta es la presión atmosférica (Pa) más la presión
manométrica (Pm) (presión que se mide con el manómetro).
PRESIÓN HIDROSTÁTICA E HIDRODINÁMICA
En un fluido en movimiento la presión hidrostática puede diferir de la llamada presión
hidrodinámica por lo que debe especificarse a cual de las dos se está refiriendo una
cierta medida de presión.
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PRESIÓN DE UN GAS
En el marco de la teoría cinética la presión de un gas es explicada como el resultado
macroscópico de las fuerzas implicadas por las colisiones de las moléculas del gas
con las paredes del contenedor. La presión puede definirse por lo tanto haciendo
referencia a las propiedades microscópicas del gas:
Para un gas ideal con N moléculas, cada una de masa m y moviéndose con una
velocidad aleatoria promedio vrms contenido en un volumen cúbico V las partículas del
gas impactan con las paredes del recipiente de una manera que puede calcularse de
manera estadística intercambiando momento lineal con las paredes en cada choque
y efectuando una fuerza neta por unidad de área que es la presión ejercida por el gas
sobre la superficie sólida.
La presión puede calcularse entonces como
(Gas ideal)
Este resultado es interesante y significativo no solo por ofrecer una forma de calcular
la presión de un gas sino porque relaciona una variable macroscópica observable, la
presión, con la energía cinética promedio por molécula, 1/2 mvrms², que es una
magnitud microscópica no observable directamente. Nótese que el producto de la
presión por el volumen del recipiente es dos tercios de la energía cinética total de las
moléculas de gas contenidas.
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APLICACIONES:
FRENOS HIDRÁULICOS
Muchos automóviles tienen sistemas de frenado antibloqueo (ABS, siglas en inglés)
para impedir que la fuerza de fricción de los frenos bloqueen las ruedas, provocando
que el automóvil derrape. En un sistema de frenado antibloqueo un sensor controla la
rotación de las ruedas del coche cuando los frenos entran en funcionamiento. Si una
rueda está a punto de bloquearse los sensores detectan que la velocidad de rotación
está bajando de forma brusca, y disminuyen la presión del freno un instante para
impedir que se bloquee. Comparándolo con los sistemas de frenado tradicionales, los
sistemas de frenado antibloqueo consiguen que el conductor controle con más
eficacia el automóvil en estas situaciones, sobre todo si la carretera está mojada o
cubierta por la nieve.
REFRIGERACIÓN
La refrigeración se basa en la aplicación alternativa de presión elevada y baja,
haciendo circular un fluido en los momentos de presión por una tubería. Cuando el
fluido pasa de presión elevada a baja en el evaporador, el fluido se enfría y retira el
calor de dentro del refrigerador.
Como el fluido se encuentra en un ciclo cerrado, al ser comprimido por
un compresor para elevar su temperatura en el condensador, que también cambia de
estado a líquido a alta presión, nuevamente está listo para volverse a expandir y a
retirar calor (recordemos que el frío no existe es solo una ausencia de calor).
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HIDROSTÁTICA
La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos o de la hidráulica que estudia los
fluidos incompresibles en estado de equilibrio; es decir, sin que existan fuerzas que
alteren su movimiento o posición, en contraposición a la dinámica de fluidos.
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
restituidas tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal
diferencia con un sólido deformable, donde sí hay fuerzas restituidas).
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:
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 superficie de 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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PRESIÓN DE UN FLUIDO EN EQUILIBRIO
En términos de mecánica clásica, la presión de un fluido incompresible en estado de
equilibrio se puede expresar mediante la siguiente fórmula:
Donde P es la presión, ρ es la densidad del fluido, g es la aceleración de la
gravedad y h es la altura.
PRINCIPIO DE PASCAL
El principio de Pascal es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise
Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: «el incremento de la presión aplicada
a una superficie de un fluido incompresible (generalmente se trata de un líquido
incompresible), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo
valor a cada una de las partes del mismo».
Es decir, que si se aplica presión a un líquido no comprimible en un recipiente
cerrado, esta se transmite con igual intensidad en todas direcciones y sentidos. Este
tipo de fenómeno se puede apreciar, por ejemplo, en la prensa hidráulica o en el gato
hidráulico; ambos dispositivos se basan en este principio. La condición de que el
recipiente sea indeformable es necesaria para que los cambios en la presión no
actúen deformando las paredes del mismo en lugar de transmitirse a todos los
puntos del líquido.
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PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
El principio de Arquímedes establece que cualquier cuerpo sólido que se encuentre
sumergido total o parcialmente en un fluido será empujado en dirección ascendente
por una fuerza igual al peso del volumen del líquido desplazado por el cuerpo sólido.
El objeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en dicho fluido,
ya que si el empuje que recibe es mayor que el peso aparente del objeto, éste flotará
y estará sumergido solo parcialmente.
ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA
En el líquido en reposo, ver figura, se aísla un volumen infinitesimal, formado por un
prisma rectangular de base y altura .
Imaginemos un plano de referencia horizontal a partir del cual se miden las alturas en
el eje z.
La presión en la base inferior del prisma es , la presión en la base superior
es . La ecuación del equilibrio en la dirección del eje z será:
o sea:
Integrando esta última ecuación entre 1 y 2, considerando que se tiene:
O sea:
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Considerando que 1 y 2 son dos puntos cualesquiera en el seno del líquido, se
puede escribir la ecuación fundamental de la hidrostática del fluido incompresible en
las tres formas que se muestran a continuación.
ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA DE FLUIDOS QUIETOS
PRIMERA FORMA DE LA ECUACIÓN DE LA HIDROSTÁTICA
La ecuación arriba es válida para todo fluido ideal y real, con tal que sea
incompresible.
(Fluido ideal es aquel fluido cuya viscosidad es nula)
SEGUNDA FORMA DE LA ECUACIÓN DE LA HIDROSTÁTICA
La constante y2 se llama 'altura piezométrica'
TERCERA FORMA DE LA ECUACIÓN DE LA HIDROSTÁTICA
Dónde:
= densidad del fluido
= presión
= aceleración de la gravedad
= cota del punto considerado
= altura piezométrica
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CONCLUSIÓN
Como resultado de esta investigación eh comprendido un poco más de los temas de
física como por ejemplo de que trata, la densidad y se dice que es la masa
determinada de un volumen específico, los tipos de densidad, cuál es su unidad de
medida. Por otro lado comprendí de que trata el peso específico se dice que es él
es el peso de una sustancia por unidad de volumen, cuáles son sus unidades de
medida. También pude comprender un poco más sobre los temas de, Empuje y sus
ejemplos, Presión y su definición, e Hidrostática y su fluido, fluido en líquido. Todo
esto eh comprendido gracias a esta investigación.
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REFERENCIAS CONSULTADAS
https://es.wikipedia.org/wiki/Densidad
www.fisicanet.com.ar/fisica/estatica_fluidos/ap05_densidad.php
https://es.wikipedia.org/wiki/Peso_específico
http://definicion.de/peso-especifico/#ixzz3lwZLvzax
https://es.wikipedia.org/wiki/Empuje
https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n
www.natureduca.com/fis_estaflu_presion01.php
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