Erika Quiroz Bernardo (OSO), Carolina Blanco, Ernesto Elizalde, Laura Adriana López
domingo, 7 de febrero de 2010
Hidrostática y el mundo
¿Si se fundiese el hielo del casquete polar norte, subiría el nivel de las aguas de los océanos?
Si tomamos un vaso con un cubito de hielo y lo llenas de agua hasta el filo, observarás que un trozo del cubo queda fuera del agua. Si cortamos la parte del hielo que sobresale y mantenemos la parte sumergida a ras de la superficie del agua. Al fundirse el hielo (que desaloja líquido), el volumen disminuye, dejando libre parte del espacio que antes ocupaba. El volumen de ese espacio libre es exactamente igual al que ocupará el hielo sobrante (parte que no estaba sumergida) en estado líquido. Por tanto no se derramará agua. Este elemento es uno de los pocos que disminuye de volumen al aumentar su temperatura (entre 0º y 4º C). Es lo mismo decir que aumenta su densidad. El hielo (que es agua sólida) flota en agua líquida porque su densidad es menor. Es por tanto poco probable que suba el nivel de los océanos si se fundiera el hielo del polo Norte geográfico (podría ocurrir por otras causas). Cosa distinta pasaría si fuese el hielo del polo Sur el que se licuase. En este caso, dicho hielo está situado sobre una plataforma continental, fuera del mar. Si éste se fundiera , caería al océano, aumentando la cantidad de agua de éste, y subiendo el nivel.
Hidrogimnasia
La hidrogimnasia se ha convertido en unas de las actividades preferidas de personas mayores, con patologías, obesidad, niños y adultos que desean mejorar su estado físico.
Los efectos de la hidrogimnasia pueden clasificarse en aquellos inducidos por el agua propiamente tal, pero también por trabajar con líquidos a diferentes temperaturas. El agua permite una disminución aparente del peso corporal, pero al mismo tiempo ofrece una resistencia natural al movimiento. El medio acuático favorece la circulación. Si consideramos el efecto constante de la presión hidrostática sobre un cuerpo inmerso, ella actuará comprimiendo la piel, y proyectando dicha fuerza a tejidos blandos más profundos. Esto, a su vez, producirá el retorno de la sangre hacia el corazón, acelerando la circulación e impidiendo que se estanque en los vasos venosos. Pero los beneficios de los ejercicios de la hidrogimnasia continúan: mejora la diuresis, disminuye la presión arterial ya que los ejercicios en el agua son capaces de inducir la liberación hormonas que llevan a cabo una relajación de los vasos arteriales, es decir un aumento de su diámetro, disminuyendo la resistencia al bombeo del corazón.
¿Cuánto durará el aire en el tanque de aire de un buzo?
Varía el consumo según la profundidad. Todos estamos sometidos a la acción del peso del aire que hay encima nuestro, aire que si lo pudiéramos pesar resulta que pesa 1 kg por cada cm2 a nivel del mar; pues bien, ésta es la presión atmosférica. Pero cuando buceamos y descendemos, cada 10 metros de profundidad de agua aumenta 1 atmósfera la presión (presión hidrostática) y que como siempre actúa la presión atmosférica, resulta que a -10 mts de profundidad estamos sometidos a 2 atmósferas de presión total, 1 debida al peso del agua y 1 debida al peso del aire que actúa sobre el agua que tenemos encima de nosotros. Si consideramos que el consumo en superficie, es decir, bajo la acción de una atmósfera de presión es de 20 litros por minuto y que el aire que respiramos de la botella está a la presión total que actúa sobre el buceador, resulta que si éste se encuentra a -10mts consumirá 20lts x 2atms = 40lts de aire por minuto. Si llevamos por ejemplo una botella de 10lts de volumen cargada a 200 atm de presión, dispondremos de un total de 2000lts (10 x 200) y si por ejemplo queremos estar 25 minutos a -20 mts de profundidad, consumiríamos un total de 3atm (2atm hidrostáticas + 1atm atmosférica) x 20lts (que consumimos a 1 atm) x 25 minutos = 1500lts.
Paradoja de hidrostática y Prensa Hidráulica
Paradoja de hidrostática.
Si se ponen en comunicación varias vasos de formas diferentes, se observa que el líquido alcanza el mismo nivel en todas ellas. A primera vista, debería ejercer mayor presión en su base aquel recipiente que contuviese mayor volumen de fluido.
La fuerza debida a la presión que ejerce un fluido en la base de un recipiente puede ser mayor o menor que el peso del líquido que contiene el recipiente, esta es en esencia la paradoja hidrostática.
Si se ponen en comunicación varias vasos de formas diferentes, se observa que el líquido alcanza el mismo nivel en todas ellas. A primera vista, debería ejercer mayor presión en su base aquel recipiente que contuviese mayor volumen de fluido.
La fuerza debida a la presión que ejerce un fluido en la base de un recipiente puede ser mayor o menor que el peso del líquido que contiene el recipiente, esta es en esencia la paradoja hidrostática.
La presión solamente depende de la profundidad por debajo de la superficie del líquido y es independiente de la forma de la vasija que lo contiene. Como es igual la altura del líquido en todos los vasos, la presión en la base es la misma y el sistema de vasos comunicantes está en equilibrio.
Prensa Hidráulica.
Una prensa hidráulica es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son llamados pistones de agua. Porque son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores.
Antigua prensa hidráulica.
En el siglo XVII, en Francia, el matemático y filósofo Blaise Pascal comenzó una investigación referente al principio mediante el cual la presión aplicada a un líquido contenido en un recipiente se transmite con la misma intensidad en todas direcciones. Gracias a este principio (de Pascal) se pueden obtener fuerzas muy grandes utilizando otras relativamente pequeñas.
Antigua prensa hidráulica.
En el siglo XVII, en Francia, el matemático y filósofo Blaise Pascal comenzó una investigación referente al principio mediante el cual la presión aplicada a un líquido contenido en un recipiente se transmite con la misma intensidad en todas direcciones. Gracias a este principio (de Pascal) se pueden obtener fuerzas muy grandes utilizando otras relativamente pequeñas.
El rendimiento de la prensa hidráulica guarda similitudes con el de la palanca, pues se obtienen presiones mayores que las ejercidas pero se aminora la velocidad y la longitud de desplazamiento, en similar proporción.
sábado, 6 de febrero de 2010
Ecuación de Bernoulli
La suma de la presión, energía cinética por unidad de volumen y energía potencial gravitacional por unidad de volumen, tiene el mismo valor en todos los puntos a lo largo de una línea de corriente para un fluido ideal.
Este es el link para ir a la blog de nuestros compañeros que especifican y ejemplifican más detalladamente la Ecuación de Bernoulli:
http://fisicaconbernoulli.blogspot.com/
Este es el link para ir a la blog de nuestros compañeros que especifican y ejemplifican más detalladamente la Ecuación de Bernoulli:
http://fisicaconbernoulli.blogspot.com/
Principio de Arquímedes
Arquímedes
Nace en Siracusa (Sicilia). Muchas de sus vivencias, han llegado hasta nuestros días, al igual que muchos de sus trabajos matemáticos. Todas las fuentes que le han descrito, coinciden en que era un genio excéntrico.
Pasó tiempo en Egipto, donde estudió en la gran biblioteca de Alejandría, las enseñanzas de Euclides. Durante esta estancia en el valle del Nilo, inventó el llamado “Tornillo de Arquímedes”, consistente en un artefacto capaz de elevar agua desde un nivel bajo a otro más alto. Este invento es usado hoy en día.
A pesar de que en Alejandría se hallaba la cuna del saber por aquel entonces, decidió volver a Siracusa, donde pasó el resto de sus días.
Entre sus inventos más destacados encontramos la palanca, la polea (simple y compuesta), las catapultas y numerosos elementos destinados a la defensa.
Principio de Arquímedes
Al sumergirse parcial o totalmente en un fluido, un objeto es sometido a una fuerza hacia arriba, o empuje. El empuje es igual al peso del fluido desplazado.
Aquí se ilustra el principio en el caso de un bloque de aluminio y uno de madera.
(1) El peso aparente de un bloque de aluminio sumergido en agua se ve reducido en una cantidad igual al peso del agua desplazada.
(2) Si un bloque de madera está completamente sumergido en agua, el empuje es mayor que el peso de la madera (esto se debe a que la madera es menos densa que el agua, por lo que el peso de la madera es menor que el peso del mismo volumen de agua).
Por tanto, el bloque asciende y emerge del agua parcialmente —desplazando así menos agua— hasta que el empuje iguala exactamente el peso del bloque.
Flotabilidad y Principio de Arquímedes
El mundo de Beakman
Fuerza Boyante y Densidad
Nace en Siracusa (Sicilia). Muchas de sus vivencias, han llegado hasta nuestros días, al igual que muchos de sus trabajos matemáticos. Todas las fuentes que le han descrito, coinciden en que era un genio excéntrico.
Pasó tiempo en Egipto, donde estudió en la gran biblioteca de Alejandría, las enseñanzas de Euclides. Durante esta estancia en el valle del Nilo, inventó el llamado “Tornillo de Arquímedes”, consistente en un artefacto capaz de elevar agua desde un nivel bajo a otro más alto. Este invento es usado hoy en día.
A pesar de que en Alejandría se hallaba la cuna del saber por aquel entonces, decidió volver a Siracusa, donde pasó el resto de sus días.
Entre sus inventos más destacados encontramos la palanca, la polea (simple y compuesta), las catapultas y numerosos elementos destinados a la defensa.
Principio de Arquímedes
Al sumergirse parcial o totalmente en un fluido, un objeto es sometido a una fuerza hacia arriba, o empuje. El empuje es igual al peso del fluido desplazado.
Aquí se ilustra el principio en el caso de un bloque de aluminio y uno de madera.
(1) El peso aparente de un bloque de aluminio sumergido en agua se ve reducido en una cantidad igual al peso del agua desplazada.
(2) Si un bloque de madera está completamente sumergido en agua, el empuje es mayor que el peso de la madera (esto se debe a que la madera es menos densa que el agua, por lo que el peso de la madera es menor que el peso del mismo volumen de agua).
Por tanto, el bloque asciende y emerge del agua parcialmente —desplazando así menos agua— hasta que el empuje iguala exactamente el peso del bloque.
Flotabilidad y Principio de Arquímedes
El mundo de Beakman
Fuerza Boyante y Densidad
Principio de Pascal
Blaise Pascal
(1623-1662)
Conocido como matemático, científico y autor, inventó la primera calculadora digital en 1642 para ayudar a su padre. El aparato, llamado Pascalina, parecía una calculadora mecánica de los años 1940.
Estudios posteriores en geometría, hidrodinámica e hidrostática, y la presión atmosférica le llevaron a inventar la jeringa y la prensa hidráulica, y a descubrir la ley de la presión de Pascal.
Conocido como matemático, científico y autor, inventó la primera calculadora digital en 1642 para ayudar a su padre. El aparato, llamado Pascalina, parecía una calculadora mecánica de los años 1940.
Estudios posteriores en geometría, hidrodinámica e hidrostática, y la presión atmosférica le llevaron a inventar la jeringa y la prensa hidráulica, y a descubrir la ley de la presión de Pascal.
Principio de Pascal
Un cambio en la presión aplicada a un fluido se transmite sin disminuir a cada punto del fluido y a las paredes del recipiente.
Un cambio en la presión aplicada a un fluido se transmite sin disminuir a cada punto del fluido y a las paredes del recipiente.
El principio de Pascal fundamenta el funcionamiento de las genéricamente llamadas máquinas hidráulicas: la prensa, el gato, el freno, el ascensor y la grúa, entre otras.
"Física Entretenida"
martes, 2 de febrero de 2010
Definición de Hidrostática
DEFINICION
La hidrostática o estática de fluidos es la parte de la física que estudia los fluidos en reposo.
Se denominan fluidos los cuerpos que no tienen forma propia, sino que se adaptan a la forma de la vasija que los contiene, son líquidos o gases.
Los líquidos tiene forma variable, volumen constante, son poco compresibles, y ejercen, a causa de su peso, presiones sobre las paredes del recipiente que los contienen.
Se deforman con facilidad y su superficie libre tiene forma definida. Los gases no tienen volumen constante y son fácilmente compresibles.
Se denominan fluidos los cuerpos que no tienen forma propia, sino que se adaptan a la forma de la vasija que los contiene, son líquidos o gases.
Los líquidos tiene forma variable, volumen constante, son poco compresibles, y ejercen, a causa de su peso, presiones sobre las paredes del recipiente que los contienen.
Se deforman con facilidad y su superficie libre tiene forma definida. Los gases no tienen volumen constante y son fácilmente compresibles.
[NOTA: El video fue tomado de youtube, hecho por estudiantes ajenos al ITESM, los créditos correspondientes aparecen al final del video =) ]
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