Recordemos El sitio donde Podemos encontrar el material académico visto o sugerido en clase http://dptofisica12.wikispaces.com/TERCERO+MEDIO
https://www.youtube.com/watch?v=iWQEh9T0rSk Preguntas: 1.-Saben que se entiende por Vasos comunicantes y la presión que hay entre ellos? 2.- ¿Conocen el funcionamiento de la Prensa Hidráulica (“gata hidráulica” y frenos hidráulico ) . Veamos el siguiente Vídeos https://www.youtube.com/watch?v=iWQEh9T0rSk
Respuestas: Los frenos hidráulico son aplicación del principio de Pascal ya que si ejercemos una fuerza con el pie en un émbolo pequeño (frenos) , el fluido lo transmite (vasos comunicantes) y , según la relación entre las secciones de los émbolos, la amplifica. También cambia la dirección y el sentido de la fuerza aplicada Principio de Pascal La presión aplicada a un fluido incompresible en reposo y encerrado es transmitida sin disminución alguna a todos los puntos del fluido y a las paredes del recipiente que lo contiene.
EJEMPLO
Guía N°3.- Uso de la Relación de Pascal 1-¿De cuánto será la carga adicional que puede soportar el pistón de salida de una prensa hidráulica si tiene una sección transversal (área) de 10 centímetros cuadrados y la presión aumenta 10 N/cm2 ?. Solución P =F/A => Fuerza = Presión*Área = 10(N/cm2)*10(cm2) = 100Newton 2.- Una prensa hidráulica tiene émbolos de área A y 3A, respectivamente. Se aplica una fuerza F en el émbolo de menor área, ¿qué sucede con la fuerza que es capaz de aplicar el émbolo mayor? Solución = F2 =(A2/A1)*F1 = 3(A/A)*F = 3F; la fuerza aumenta Tres vez la inicial 3.- Sobre el primer émbolo de la figura se ejerce una presión que se transmite al segundo y al tercer émbolo. Si el émbolo I recibe una fuerza de 5 N, entonces la presión recibida en la superficie de los émbolos II y III respectivamente , serán respectivamente: F1/A1 = F2/A2 = F3/A3 5(n)/2(cm2) = F2/4(cm2) = F3/8(cm2)
2.-Un submarino se hunde o flota a discreción: ¿cómo lo hace? Preguntas 1.-Parece capcioso preguntar ¿por qué un barco flota a pesar que es de metal y el metal tiene mayor densidad que el agua? 2.-Un submarino se hunde o flota a discreción: ¿cómo lo hace? Principio de Arquímedes E Un cuerpo sumergido, total o parcialmente, en un fluido, es empujado hacia arriba por una fuerza igual en magnitud al peso del volumen del fluido que desaloja.
Principio de Arquímedes Un cuerpo sumergido, total o parcialmente, en un fluido, es empujado hacia arriba por una fuerza igual en magnitud al peso del volumen del fluido que desaloja. Esto representa al volumen del fluido que fue desalojado por el cuerpo. Y su peso es: E M*g = ρ*V*g Donde ρ es la densidad del fluido y V el volumen desplazado. E = ρ*V*g Por lo tanto: Vídeo Recomendado: https://www.youtube.com/watch?v=SNlkow9kpw
Fuerza de empuje La fuerza E = ρ*V*g ; se conoce como “Fuerza de Empuje” o “Fuerza de flotación”. E Si un cuerpo de masa m se introduce un fluido quedará sujeto a dos fuerzas verticales: el peso del cuerpo y la fuerza de empuje. Y pueden ocurrir tres situaciones: 1.- Que el peso del cuerpo sea de mayor medida que la fuerza de empuje. mg 2.- Que el peso del cuerpo sea de igual medida que la fuerza de empuje. Conclusiones: 1.- Si mg > E, entonces el cuerpo se hunde. 3.- Que el peso del cuerpo sea de menor medida que la fuerza de empuje. 2.- Si mg ≤ E, entonces el cuerpo flota total o parcialmente en el fluido.
Se llama peso aparente a la relación: Como se mencionó recientemente, cuando un cuerpo está dentro de un fluido está afectado por dos fuerzas: el peso gravitacional y la fuerza de empuje. Como ambas fuerzas actúan sobre el cuerpo, entonces se pueden sumar o restar. E Se llama peso aparente a la relación: Wa = mg - E mg Situaciones concretas: Un globo aerostático se eleva porque la fuerza de empuje que le afecta es mayor que su peso gravitacional. Cuando estamos sumergidos en el agua nos sentimos más livianos, y las cosas que tomamos bajo el agua también las sentimos más livianas. En estricto rigor: El peso que nos medimos en una pesa ¿qué es: peso gravitacional o peso aparente? Lo anterior ocurre porque el peso que sentimos, no es el peso gravitacional, es el peso aparente.
Flotación de barcos Parece capcioso preguntar ¿por qué un barco flota a pesar que es de metal y el metal tiene mayor densidad que el agua? Algo muy cierto hay en la pregunta: Un cuerpo de menor densidad que el agua siempre flotará. En este caso se verificará que la fuerza de empuje es mayor o igual que el peso gravitacional del cuerpo La densidad promedio del barco. Eso es lo que interesa. Y esa es menor que la del agua. Su densidad promedio se determina por:: Y el volumen del barco no incluye solo el metal. También incluye el aire en su interior.