jueves, 2 de febrero de 2012

segundo año: FLUIDOS


Responde las siguientes preguntas
1. ¿Qué ejerce más presión sobre el suelo los zapatos de tacón o los zapatos deportivos? ¿Por qué?
2. ¿Qué pesa más un kilogramo de algodón o uno de plomo? ¿Cuál ocupa más espacio?
FLUIDOS
Introducción
La materia ordinaria se presenta en alguno de los tres estados siguientes: sólido, líquido o gaseoso. Existe un cuarto estado de la materia denominado plasma que es esencialmente un gas ionizado con igual número de cargas positivas que negativas.
Un sólido cristalino es aquél que tiene una estructura periódica y ordenada, como consecuencia, tiene una forma que no cambia, salvo por la acción de fuerzas externas. Cuando se aumenta la temperatura, los sólidos se funden y cambian al estado líquido. Las moléculas ya no permanecen en posiciones fijas, aunque las interacciones entre ellas sigue siendo suficientemente grande para que el líquido pueda cambiar de forma sin cambiar apreciablemente de volumen, adaptándose al recipiente que lo contiene.
En el estado gaseoso, las moléculas están en continuo movimiento y la interacción entre ellas es muy débil. Las interacciones tienen lugar, cuando las moléculas chocan entre sí. Un gas se adapta al recipiente que lo contiene pero trata de ocupar todo el espacio disponible.
En este capítulo, se estudiarán los denominados fluidos ideales o perfectos, aquellos que se pueden desplazar sin que presenten resistencia alguna. Posteriormente, estudiaremos los fluidos reales, aquellos que presentan cierta resistencia al fluir. La dinámica de fluidos es muy compleja, sobre todo si se presentan los denominados vórtices o torbellinos.
Densidad de un fluido
La densidad de una sustancia se define como el cociente de su masa entre el volumen que ocupa.
Descripción: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/introduccion/Image217.gif
La unidad de medida en el S.I. de Unidades es kg/m3, también se utiliza frecuentemente la unidad g/cm3
Densidad de sólidos y líquidos a (20ºC)


Sustancia
Densidad (g/cm3)
Sustancia
Densidad (g/cm3)
Acero
7.7-7.9
Oro
19.31
Aluminio
2.7
Plata
10.5
Cinc
7.15
Platino
21.46
Cobre
8.93
Plomo
11.35
Cromo
7.15
Silicio
2.3
Estaño
7.29
Sodio
0.975
Hierro
7.88
Titanio
4.5
Magnesio
1,76
Vanadio
6.02
Níquel
8.9
Volframio
19.34

Aceite
0.8-0.9
Bromo
3.12
Acido sulfúrico
1.83
Gasolina
0.68-0.72
Agua
1.0
Glicerina
1.26
Agua de mar
1.01-1.03
Mercurio
13.55
Alcohol etílico
0.79
Tolueno
0.866

Descripción: fluido_0.gif (1752 bytes)
Se define presión como el cociente entre la componente normal de la fuerza sobre una superficie y el área de dicha superficie. A menor área mayor presión.
P = F/A
La unidad de medida recibe el nombre de pascal (Pa).
La fuerza que ejerce un fluido en equilibrio sobre un cuerpo sumergido en cualquier punto es perpendicular a la superficie del cuerpo. La presión es una magnitud escalar y es una característica del punto del fluido en equilibrio, que dependerá únicamente de sus coordenadas como veremos en el siguiente ejemplo.
 
Descripción: fluido_1.gif (2471 bytes)
En la figura, se muestran las fuerzas que ejerce un fluido en equilibrio sobre las paredes del recipiente y sobre un cuerpo sumergido. En todos los casos, la fuerza es perpendicular a la superficie, su magnitud y el punto de aplicación se calculan a partir la ecuación fundamental de la estática de fluidos.

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