4 Fuerzas y presiones en fluidos ESQUEMA INICIO ESQUEMA INTERNET

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1 4 Fuerzas y presiones en fluidos ESQUEMA INICIO ESQUEMA INTERNET
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2 Esquema de contenidos Los fluidos y el principio de Arquímedes
INICIO ESQUEMA INTERNET Esquema de contenidos Los fluidos y el principio de Arquímedes La pérdida de peso en el agua Las fuerzas en el interior de un fluido La fuerza de empuje Fuerzas ejercidas por fluidos El principio de Arquímedes Flotabilidad La presión La presión hidrostática Principio fundamental de la hidrostática La presión en los gases La presión atmosférica El principio de Pascal La presión atmosférica y la altitud La botella de Pascal La prensa hidráulica ANTERIOR SALIR

3 Para empezar, experimenta y piensa
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR Para empezar, experimenta y piensa El principio de Arquímedes Empuje Insuflamos aire por la pajita. Globo Metemos el dedo en el agua sin tocar las paredes ni el fondo. Botella llena de agua La balanza indica una masa mayor Botella llena de aire ANTERIOR SALIR

4 La pérdida de peso en el agua
INICIO ESQUEMA INTERNET La pérdida de peso en el agua CLIC PARA CONTINUAR Agua destilada La pérdida de peso de la bola en el agua es: 2 N – 1,6 N = 0,4 N Agua destilada Probeta Introducimos la bola hasta la mitad de la probeta. 41 cm3 de agua desplazados 141 cm3 100 cm3 ¿Cuánto pesa el agua que ha desplazado la bola? Densidad del agua dH2O= 1kg/dm3 Bola Cuerda Dinamómetro d = m → m=d·V = 1 kg ·41 ·10-3 dm3 = 41 ·10-3 kg V dm3 Atamos la bola a la cuerda y la pesamos con el dinamómetro. P = m·g= 41·10-3 kg ·9,8 m/s2 = 0,4 N ANTERIOR SALIR

5 Peso aparente (dentro de un líquido)
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR La fuerza de empuje Peso real (en el aire) Peso aparente (dentro de un líquido) 8 N 5 N Empuje Peso Peso La fuerza que empuja el cuerpo hacia arriba y que contrarresta el peso del cuerpo se denomina fuerza de empuje. ANTERIOR SALIR

6 El principio de Arquímedes
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR El principio de Arquímedes Todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del líquido desalojado. El rey de Siracusa entregó una pieza de oro a un orfebre para que le fabricase una corona. ¿Cómo saber si la corona estaba hecha con el oro entregado? Experiencia de Arquímedes Más agua desplazada que con el bloque de oro, pero menos que con el bloque de plata. La densidad del oro y la plata son distintas y, por tanto, los bloques tienen distinto volumen. Desplaza poca agua Desplaza mucha agua Bloque de oro de la misma masa que la corona. Bloque de plata de la misma masa que la corona. La corona no estaba hecha con la pieza de oro. ANTERIOR SALIR

7 Flotabiblidad P > E P = E P < E Peso Empuje Peso Empuje
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR Flotabiblidad P > E P = E Peso Empuje Peso Empuje P < E El cuerpo se hunde El cuerpo se mantiene en equilibrio Peso Empuje Globos aerostáticos flotando en el aire. El cuerpo asciende ANTERIOR SALIR

8 Fuerzas ejercidas por fluidos
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR Fuerzas ejercidas por fluidos Tubo de plástico Se introduce en un recipiente de agua 1 2 Tapa de plástico 3 La tapa se queda pegada en cualquier dirección La tapa se separa cuando el nivel de agua del interior del tubo coincide con el del recipiente Un cuerpo sumergido en un fluido está sometido a una fuerza que actúa en cualquier dirección perpendicular al cuerpo. La fuerza aumenta cuanto mayor es la profundidad ANTERIOR SALIR

9 ¿Por qué el resultado es tan distinto?
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR La presión En cada caso se ejerce la misma fuerza sobre el mismo objeto en dos situaciones diferentes. ¿Por qué el resultado es tan distinto? Cuanto menor es la superficie sobre la que actúa una fuerza, mayor es su efecto. Este efecto se denomina presión. p = F/S 1 Pa = 1 N / 1 m2 La presión que soporta cada punto del cuerpo del faquir es menor cuanto mayor sea el número de clavos. ANTERIOR SALIR

10 Pesolíquido = mlíquido · g = dlíquido · Vlíquido · g
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR La presión hidrostática Se ejerce una presión debida al peso de la columna de líquido que hay sobre el prisma. Pesolíquido = mlíquido · g = dlíquido · Vlíquido · g h P = dlíquido· S · h · g S dlíquido· S · h · g dlíquido· h · g S p F = La presión ejercida sobre un cuerpo sumergido en un fluido depende de la columna de fluido que hay sobre el cuerpo. ANTERIOR SALIR

11 VASOS COMUNICANTES CON LÍQUIDOS INMISCIBLES
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR Principio fundamental de la hidrostática Dos puntos que se encuentren sumergidos en un líquido a la misma altura, estarán sometidos a la misma presión. VASOS COMUNICANTES CON LÍQUIDOS INMISCIBLES h1 h2 hA hB S B A B A Aceite Agua La diferencia de presión entre A y B es: p2 - p1 = dlíquido · g · (h2 - h1) pA = pB → daceite·g · hA = dagua·g ·hB → daceite ·hA = dagua · hB ANTERIOR SALIR

12 La presión atmosférica
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR La presión atmosférica El aire que forma la atmósfera es un gas y ejerce presión sobre cualquier cuerpo que se encuentre en él. Empuje Peso ANTERIOR SALIR

13 La presión atmosférica y la altitud
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR La presión atmosférica y la altitud En la base del edificio A B pA = d ·g · hA En lo alto del edificio pB = d ·g · hB hB hA pB - pA = d ·g · hB – d ·g ·hA = d ·g · (hB – hA) pB - pA = d ·g · haltura del edificio Nivel del mar ANTERIOR SALIR

14 AGUA – FLUIDO INCOMPRESIBLE AIRE – FLUIDO COMPRESIBLE
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR La botella de Pascal AGUA – FLUIDO INCOMPRESIBLE AIRE – FLUIDO COMPRESIBLE Bajamos el émbolo Bajamos el émbolo Botella de Pascal Tapones de goma La presión ejercida en un punto de un líquido se transmite íntegramente a todos los puntos del mismo. ANTERIOR SALIR

15 La prensa hidráulica F1 S1 p1 = F2 S2 p2 = p1 = p2 F2 S2 F1 S1 = → F1
INICIO ESQUEMA INTERNET CLIC PARA CONTINUAR La prensa hidráulica F1 S1 p1 = F2 S2 p2 = F1 → F2 → S1 S2 p1 = p2 F2 S2 F1 S1 = ANTERIOR SALIR

16 Principio de Arquímedes
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