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C.B.T.I.s #243 Nombre de la alumna: Mayra Lizbeth Pérez Pérez Nombre de profesor: Maugro Joseim Gómez Roblero Especialidad: Ofimática Semestre y grupo: 5to “A” Asignatura: Física 2 Investigación: Conceptos de –densidad -peso especifico -empuje -presión -hidrostática Fecha de entrega: 18 de septiembre del 2015

Investigacion Fisica conceptos

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espero que estos conceptos relacionados con la física te puedan ayudar

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Page 1: Investigacion Fisica conceptos

Nombre de la alumna:Mayra Lizbeth Pérez Pérez

Nombre de profesor:Maugro Joseim Gómez Roblero

Especialidad:Ofimática

Semestre y grupo:5to “A”

Asignatura:Física 2

Investigación:Conceptos de

–densidad-peso especifico

-empuje-presión

-hidrostática

Fecha de entrega:18 de septiembre del 2015

C.B.T.I.s #243

Page 2: Investigacion Fisica conceptos

Índice:

Objetivos………………………………………………………… 3

Introducción……………………………………………………… 4

Densidad………………………………………………………… 5-10

Peso específico…………………………………………………. 10-14

Empuje…………………………………………………………… 15-18

Presión…………………………………………………………… 19-23

Hidrostática……………………………………………………… 24

Conclusión………………………………………………………. 25

Referencias consultadas………………………………………. 26

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OBJETIVOS

Los objetivos al realizar esta investigación:

1. Aprender más sobre la física

2. Como la física influye en los liquitos y cosas que menos pensamos

3. Atreves de esta investigación generar información a nosotros mismos

4. Aprender las fórmulas de cada tema para poder practicar y tener una idea una que se nos presente un problema de esos casos

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INTRODUCCION:

Densidad, peso específico, empuje, presión e hidrostática son conceptos muy interesantes que a continuación aprenderás y te darás cuenta como esto, es parte de la física y la química, como los objetos y el estado sólido líquido y gaseoso de un fluido interactúan para llegar a un resultado.

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DENSIDAD

La densidad de los líquidos es la relación que existe entre la masa y volumen de un líquido.

La densidad es una magnitud intensiva ya que no dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un sistema, por lo que cuyo valor permanece inalterable, por este motivo no son propiedades aditivas.

Para expresar la densidad se utiliza la siguiente formula.

ᵨ=m/v

Donde;

m= masa del líquido.

V= volumen del liquido

ᵨ= densidad.

Sus unidades son;

G/cm3

Kg/m3

En esta fórmula lo que podemos observar es que existen relaciones inversamente proporcionales, las que cumplen con las siguientes condiciones;

· Si el volumen aumenta la densidad disminuye.

· Si el volumen disminuye la densidad aumenta.

También tenemos fenómenos de proporcionalidad;

· Si la masa aumenta la densidad también y viceversa.

Ahora aplicaremos las cuestiones anteriores para lograr un mayor entendimiento demostrando los diferentes cuestionamientos que se pueden plantear en torno a la densidad.

En ámbitos de ciencias, la densidad es una propiedad física característica de cualquier materia. Es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo (m/v); es decir, es la cantidad de materia (masa) que tiene un cuerpo en una unidad de volumen. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico, pero por razones prácticas se utiliza normalmente el gramo por centímetro cúbico.

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Cada sustancia, en su estado natural, tiene una densidad característica. Por ejemplo, 1 litro de agua en estado líquido tiene una masa de 1 kilogramo: decimos que la densidad del agua es 1 kg/l.

Algunas veces nos fijamos que unos cuerpos flotan en el agua y otros se hunden, esto se debe a la diferencia de densidad entre ellos. Los cuerpos menos densos que el agua, como un trozo de madera o aceite, flotan sobre ella, mientras que los más densos como un huevo o una piedra, tienden a hundirse en el fondo del agua.

La comparación de la densidad de un cuerpo con la densidad de otro que se toma como unidad o referencia es conocida como densidad relativa. Ésta densidad es adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente o relación de dos densidades.

La densidad puede obtenerse de varias formas. Para un cuerpo sólido, lo podemos pesar en una balanza para saber su masa, y sumergirlo en un vaso con agua para calcular su volumen por diferencia entre los niveles del líquido. Obteniendo ya la masa y el volumen del cuerpo, se puede calcular su densidad.

Para medir la densidad de un líquido se emplea un instrumento llamado densímetro, que proporciona una lectura directa de la densidad, también se puede utilizar un vaso graduado, en donde primero hemos de pesar el vaso vacío y después lleno con el líquido, y restando obtenemos su masa. El volumen que ocupa lo vemos sobre la escala graduada.

El término densidad proviene del campo de la física y la química, en los que específicamente alude a la relación que existe entre la masa de una sustancia (o de un cuerpo) y su volumen. Se trata, pues, de una propiedad intrínseca, ya que no depende de la cantidad de sustancia que se considere. Esta propiedad, que habitualmente se expresa en kilogramo por metro cúbico (kg/m3) o gramo por centímetro cúbico (g/cm3), varía en mayor o menor medida en función de la presión y la temperatura, y también con los cambios de estado. Típicamente, los gases tienen menor densidad que los líquidos por presentar sus partículas menos cohesionadas, y estos a su vez menos que los sólidos. Aunque existen excepciones, por lo general al aumentar la temperatura disminuye la densidad. La densidad antes definida es la densidad absoluta; la densidad relativa es la densidad de una sustancia en relación con otra, la densidad aparente es la que caracteriza a los materiales porosos, como el suelo.

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EJEMPLOS EN LA VIDA DIARIA

En este tipo de problemas se nos pueden hacer diversos cuestionamientos como encontrar la masa, el volumen y el peso y eso lo logramos encontrar solo despejando la fórmula original y sustituyendo los valores.

La densidad del acero es mayor que la del algodón, ya que un kilo de acero ocupa menos volumen que un kilo de algodón.

La densidad del agua es mayor que la del vapor de agua, puesto que hay más moléculas en un litro de agua que en un litro de vapor.

La densidad de población de una ciudad hace referencia al número de habitantes por kilómetro cuadrado.

La densidad de asistencia a un estadio es dada por la división entre las personas que asistieron a éste, dividida entre el número de lugares disponibles en el mismo.

La densidad de un bosque hace referencia al número de árboles que hay por hectárea cuadrada.

La densidad de tráfico de una ciudad es mayor a las 3 de la tarde que a las 2 de la mañana.

La densidad de cabello de una persona es mayor a sus 18 años que cuando tiene 50.

La densidad de vuelos de un aeropuerto es el número de vuelos por hora que presenta.

El hielo flota en el agua porque su densidad es menor, es decir hay menos moléculas en un litro de hielo que en el mismo volumen de agua.

Un clavo se hunde en agua porque es más denso que ella, pero en mercurio flota porque éste es más denso que el clavo.

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EJERCICIOS:

1. ¿Cuál es la densidad de un material, si 30 cm cúbicos tiene una masa de 600 gr?

Solución:

Sabemos que

De los datos del problema sabemos que:

m = 600 gr.

V = 30 cm3

Entonces reemplazando en la fórmula:

ρ = m / V

ρ = 600 gr / 30 cm3

ρ = 20 gr / cm3

2. ¿Cuál es la densidad de un material si tiene una masa de 12 libras y un volumen de 6 m cúbicos?

Solución:

Primero tenemos que pasar la masa de libras a kilogramos

Sabemos que: 1 libra = 0,45 Kilogramos

Entonces: 12 libra = 0,45 x 12 Kg = 5,4 Kg

Masa (m) = 5,4 Kg

V = 6 m3

Reemplazando en la fórmula de la densidad

ρ = m / V

ρ = 5,4 Kg / 6 m3

ρ = 0,9 Kg / m3

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3.- La densidad del agua es 1.0 g/cm cúbico, ¿Qué volumen ocupara una masa de 3000 gr?

Solución:

Según los datos del problema:

ρ = 1 g / cm3

m = 3000 gr

Reemplazando en la fórmula de la densidad:

ρ = m / V

1 gr / cm3 = 3000 gr / V

V = 3000  / 1    cm3

V = 3000 cm3

4.- Un trozo de material tiene un volumen de 2 cm cúbicos si su densidad es igual 2.7 gr / cm cúbico ¿Cuál es su masa?

Solución:

Según los datos del problema:

ρ = 2,7 gr / cm

V = 2 cm3

De la fórmula de la densidad:

2,7 gr / cm3 = m / 2 cm3

m = 2,7 gr / cm3 x 2 cm3

m = 5,4 gr

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PESO ESPECÍFICO

El peso específico de un cuerpo o sustancia, es la relación que existe entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia ya sea en estado sólido, líquido o gaseoso. Es una constante en el sentido de que es un valor que no cambia para cada sustancia ya que a medida que aumenta su peso también aumentara su volumen ocupado, al igual que sucede con la densidad.

Pe = Peso / volumen

Pe = Peso específico.

Esta constante tiene la importancia de ser una propiedad intensiva, ya que nos permitirá identificar a la sustancia.

En los ejercicios nos pueden preguntar cuánto vale el Pe de la sustancia o cual es el peso o el volumen que ocupa esta. Como la fórmula tiene tres partes nos darán dos datos o los elementos para obtener esos dos datos y poder calcular la incógnita.

Peso Específico es una terminología que se utiliza en química y física para describir a aquella relación existente entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia. La unidad de medida que se utiliza para medir este peso específico más común es el Newton sobre metro cúbico, más sin embargo, otras dependencias científicas del mundo utilizan el Kilopondio sobre Metro Cúbico, la primera unidad pertenece al “sistema internacional” que se aplica en el continente americano y la segunda al sistema técnico propio de los estudiantes asiáticos y de algunas regiones del oriente medio y el sur de Europa.

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 newton 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

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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 newton sobre metro cúbico, mientras que su densidad es de 0,917 kilogramos sobre metro cúbico.

Peso específico 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 = 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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EJEMPLO EN LA VIDA DIARIA

Si tomamos el caso del agua congelada, advertiremos que su peso específico es de 9170 newton sobre metro cúbico, mientras que su densidad es de 0,917 kilogramos sobre metro cúbico.

EJERCICIOS:

José se dirige hacia la gasolinera y de momento recuerda que cuando él era estudiante le enseñaron a realizar diversos cuestionamientos con respecto del entorno  y se hizo el siguiente cuestionamiento;

Si comprara 15000 litros de gasolina con una densidad de 700 kg/m3 

¿Cuál sería la masa y el peso específico de estos?

Ayudemos a José.

ᵨ=700kg/m3

Conversión;

Si tenemos que el volumen lo necesitamos en m3 entonces pasemos de litros a esa unidad.

Equivalencia 1m3 = 1000lt,  por lo tanto  15000 litros son iguales o equivalentes a 15m3.

Ya teniendo en orden nuestros datos pasemos a buscar la fórmula a utilizar dependiendo de los datos que nos dan.

Quiero calcular peso específico y solo tengo la densidad por lo tanto usaremos una fórmula que contenga un dato conocido de manera general.

ᵧ=ᵨg

Así que ahora solo sustituimos los valores para llegar a la primera incógnita.

ᵧ= (700kg/m3) (9.81 m/s2)

ᵧ=6867 N/m3 

Solo falta sacar la masa.

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ᵨ=m/vm= ᵨv

m= (700kg/m3) (15m3)

m=10500 kg

V=1500 litros

1) Calcula el Peso específico de un cubo de madera de 6 cm de lado que pesa 160 gramos.

El volumen de un cubo como sabemos es lado x lado x lado o lado elevado al cubo.

V = 6 cm x 6 cm x 6 cm = 216 cm³

Pe = 160 grs/216 cm³

Pe = 0.74 grs/cm³

Como observamos, las unidades de peso específico son unidades de peso divididas por unidades de volumen. Las más comunes serán grs/cm³ o Kgs/dm³.

2) Calcula el peso de un cilindro de aluminio de 5 cm de radio y 4 dm de altura. El peso específico del aluminio es de 2,7

Debemos recordar la fórmula de cálculo para el volumen de un cilindro.

V = ∏ x r² x h

Dónde:

r = radio

h = altura.

V = 3, 14 x 25 cm² x 40 cm

Los 4 dm pasados a cm dan 40 cm y 5 cm elevados al cuadrado dan como resultado 25 cm².

V = 3140 cm³.

Ahora podemos calcular el peso a partir de la fórmula de peso específico.

Peso = Pe x V

Peso = 2,7 grs/cm³ x 3140 cm³

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Las unidades de volumen quedan canceladas y finalmente el peso nos queda en gramos como corresponde.

Peso = 8478 grs

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EMPUJE

“Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza hacia arriba igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo”.

Arquímedes

Empuje Definición: Todo cuerpo que se introduzca en un líquido,experimenta un ''empuje'' de abajo hacia arriba que es equivalente al peso del volumen del líquido desalojado.Formula del empuje: E=Pc * VcDondeE=EmpujePc= Peso del cuerpoVc= Volumen del cuerpo

Concepto clave del empuje: Un objeto flota si su densidad media es menor que la densidad del agua. Si éste se sumerge por completo, el peso del agua que desplaza (el empuje) es mayor que su propio peso, y el objeto es impulsado hacia arriba y hacia afuera del agua hasta que el peso del agua desplazada por la parte sumergida sea exactamente igual al peso del objeto flotante. Por el principio de Arquímedes, los barcos flotan más bajos en el agua cuando están muy cargados (ya que necesita desplazar mayor cantidad de agua para generar el empuje necesario. La magnitud del empuje puede medirse con este sencillo experimento Cuerpos flotantes: ¿Por qué flotan unos cuerpos y otros no?Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas:su peso, que tiende a llevarlo hacia abajo, y el empuje, que tiende a llevarlo hacia arriba. Pueden producirse tres casos:

1. Que el empuje sea menor que el peso:en este caso el cuerpo se hunde hasta el fondo

2. Que el empuje sea igual al peso:el cuerpo queda flotando ''entre aguas''

3. Que el empuje sea mayor que el peso:el cuerpo sube hasta la superficie. Peso específico como aplicación delprincipio de Arquímedes. Por definición,el peso específico (Pe), es el cociente entre el peso y el volumen. 

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El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.

La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en las figuras:

1. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.

2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

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EJEMPLOS EN LA VIDA DIARIA

Cuando intentamos hundir una pelota de plástico en un líquido, verificamos que cuando más la pelota se hunde, mayor es la fuerza de resistencia, esto es, mayor la dificultad ofrecida por el líquido.

Si llevamos la pelota hasta el fondo y la soltamos, veremos que la pelota sube rápidamente. Esto sucede porque el líquido ejerce sobre la pelota una fuerza de dirección vertical desde abajo hacia arriba que se llama empuje (E). El empuje representa la fuerza resultante del líquido sobre la pelota.

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.

EJERCICIOS:

1. Una bola de acero de 5 cm de radio se sumerge en agua, calcula el empuje que sufre y la fuerza resultante. 

Solución:

El empuje viene dado por E = ρagua Vsumergido g,  la masa específica del agua es un valor conocido (1000 kg/m3), lo único que se debe calcular es el volumen sumergido, en este caso es el de la bola de acero. Se utiliza la fórmula del volumen de una esfera.  

Volumen: 5,236 · 10-4 m3

E = ρagua·Vsumergido·g  = 1000 · 5,236 · 10-4 · 9,8 = 5,131 N

El empuje es una fuerza dirigida hacia arriba, y el peso de la bola hacia abajo. La fuerza resultante será la resta de las dos anteriores.  

W= mg = ρvg 

Ρacero = 7,9 g/cm3 = 7900 kg/m3         

m = ρacero · V = 7900 · 5,234 · 10-4 = 4,135 kg

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P = m · g = 4,135 · 9,8 = 40,52 N

Fuerza Resultante: P - E = 35,39 N, hacia abajo, por lo que la bola tiende a bajar y sumergirse.

2. Se desea calcular la nasa específica de una pieza metálica, para esto se pesa en el aire dando como resultado 19 N y a continuación se pesa sumergida en agua dando un valor de 17 N.

Solución:

Se sabe por enunciado que la fuerza de empuje corresponde a 2 N. De acuerdo a esto, se calcula el volumen sumergido: 

E = ρagua·Vsumergido·g            2 = 1000 · V · 9,8            V = 2,041 · 10-4 m3

Luego se calcula la masa:

m = P/g = 19/9,8 = 1,939 kg.

Finalmente, se calcula la masa específica ya que tenemos m y V:

 ρ= m/V = 1,939/2,041 · 10-4 = 9499 kg/ m3

PRESIÓN18

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Se define presión como el cociente entre la componente normal de la fuerza sobre una superficie y el área de dicha superficie.

p=FnS

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 la siguiente página.

Cuando se ejerce una fuerza sobre un cuerpo deformable, los efectos que provoca dependen no sólo de su intensidad, sino también de cómo esté repartida sobre la superficie del cuerpo.

Así, un golpe de martillo sobre un clavo bien afilado hace que penetre más en la pared de lo que lo haría otro clavo sin punta que recibiera el mismo impacto. Un individuo situado de puntillas sobre una capa de nieve blanda se hunde, en tanto que otro de igual peso que calce raquetas, al repartir la fuerza sobre una mayor superficie, puede caminar sin dificultad.

La presión depende no sólo de la magnitud de la fuerza, sino de la superficie sobre la cual se ejerce dicha fuerza. Un clavo afilado penetra más que otro, recibiendo los dos el mismo golpe de martillo

El cociente entre la intensidad F de la fuerza aplicada perpendicularmente sobre una superficie dada y el área S de dicha superficie se denomina presión:

(5.4)

La presión representa la intensidad de la fuerza que se ejerce sobre cada unidad de área de la superficie considerada. Cuanto mayor sea la fuerza que actúa sobre una superficie dada, mayor será la presión, y cuanto menor sea la superficie para una fuerza dada, mayor será entonces la presión resultante.

UNIDADES DE PRESIÓN

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En el SI la unidad de presión es el pascal, se representa por Pa y se define como la presión correspondiente a una fuerza de un newton de intensidad actuando perpendicularmente sobre una superficie plana de un metro cuadrado. 1 Pa equivale, por tanto, a 1 N/m2.

Existen, no obstante, otras unidades de presión que sin corresponder a ningún sistema de unidades en particular han sido consagradas por el uso y se siguen usando en la actualidad junto con el pascal. Entre ellas se encuentran la atmósfera y el bar.

La atmósfera (atm) se define como la presión que a 0 C ejercería el peso de una columna de mercurio de 76 cm de altura y 1 cm2 de sección sobre su base.

Es posible calcular su equivalencia en N/m2 sabiendo que la densidad del mercurio es igual a 13,6 · 103 kg/m3 y recurriendo a las siguientes relaciones entre magnitudes:

Peso (N) = masa (kg) · 9,8 m/s2Masa = volumen · densidad

Como el volumen del cilindro que forma la columna es igual a la superficie de la base por la altura, se tendrá:

Es decir:

1 atm = 1,013 · 105 Pa.

El bar es realmente un múltiple del pascal y equivale a 105 N/m2. En meteorología se emplea con frecuencia el milibar (mb) o milésima parte del bar · 1 mb = 102 Pa.

1 atm = 1 013 mb

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EJEMPLOS EN LA VIDA DIARIA

La presión en el agua: Es aquella que se calcula según el movimiento que tienen las moléculas de ésta en un cuerpo ajeno, por ejemplo, cuando nos sumergimos en una alberca profunda nuestros oídos se tapan y comenzamos a sentir la presión que el agua ejerce sobre nosotros.

La presión de gas: Al igual que en el caso del agua, la presión del gas se mide por las partículas que colisionan en los recipientes donde se guardan. Cuando este recipiente se encuentra lleno con el gas, al abrirlo podemos percibir que un poco de éste se escapa, por la presión que lleva ejerciendo en el recipiente mientras estaba cerrado.

Otro ejemplo de presión es aquella que ejercen las papillas para bebé que se encuentran cerradas al vacío, es decir, sin nada de oxígeno, pues al ser abiertas, lo primero que sucede es que el aire entra en el recipiente haciendo que la tapa haga un pequeño chipote.

EJECICIOS:

1.- ¿Cuál es la presión ejercida por una fuerza de 120 N que actúa sobre una superficie de 0.040 metros cuadrados?

Solución: Para ello vamos a tomar nuestros datos que el problema nos provee, por ejemplo nos da una fuerza de 120 N, y a su vez un área de 0.040   , por lo que tenemos:

 ?

Reemplazando estos datos en nuestra fórmula tenemos:

Por lo que obtenemos un total de 3000 pascales de presión ejercidas sobre la superficie.

Ahora compliquemos un poco más el problema y resolvamos el siguiente ejercicio.

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2.- Una persona de 84 kg separa sobre la losa de una casa que tiene por superficie 225 metros cuadrados. ¿Cuál será la presión que esta persona ejerce sobre la losa?

Solución: En este caso tenemos nos hace falta encontrar una fuerza, puesto que no nos la proporciona el problema, sin embargo podemos hallarla de una manera muy sencilla. 

Recordemos que la fuerza es igual al peso, entonces podemos calcular el peso de la persona mediante la siguiente fórmula:

Es decir que el peso es el producto de la masa multiplicada por la gravedad y con ello obtendremos la fuerza que necesitamos, por lo que:

Ahora si podemos calcular la presión ejercida sobre la losa

Podemos observar que no hay gran dificultad al resolver este tipo de ejercicios, veamos otro más.

3.- La presión atmosférica tiene un valor aproximado de 1 x10^5 Pa. ¿Qué fuerza ejerce el aire confinado en una habitación sobre una ventana de 50 cm x 75 cm?

Solución: En este caso nos pide hallar la fuerza que se ejerce sobre la ventana, para ello vamos a tomar nuestros datos:

 ?

Antes de poder reemplazar en la fórmula nuestros datos, debemos recordar que el área no lo podemos trabajar con centímetros cuadrados, para ello debemos convertir esa área en metros cuadrados, aplicando el siguiente factor de conversión

Ahora si podemos reemplazar en nuestra fórmula

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Solo que el problema nos pide la fuerza, no la presión… Entonces vamos a despejar a “F”

Reemplazando datos

O lo que es igual a

 (Kilo Newton)

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HIDROSTATICA

La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en estado de reposo; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición.Agua de mar: fluido salobre.

Reciben el nombre de fluidos aquellos cuerpos que tienen la propiedad de adaptarse a la forma del recipiente que los contiene. A esta propiedad se le da el nombre de fluidez.

Son fluidos tanto los líquidos como los gases, y su forma puede cambiar fácilmente por escurrimiento debido a la acción de fuerzas pequeñas.

Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son el principio de Pascal y el principio de Arquímedes.

EJEMPLOS EN LA VIDA DIARIA

Cuando apretamos una chinche, la fuerza que el pulgar hace sobre la cabeza es igual a la que la punta de la chinche ejerce sobre la pared. La gran superficie de la cabeza alivia la presión sobre el pulgar; la punta afilada permite que la presión sobre la pared alcance para perforarla.

Cuando caminamos sobre un terreno blando debemos usar zapatos que cubran una mayor superficie de apoyo de tal manera que la presión sobre el piso sea la más pequeña posible. Sería casi imposible para una mujer, inclusive las más liviana, camina con tacos altos sobre la arena, porque se hundiría inexorablemente.

El peso de las estructuras como las casas y edificios se asienta sobre el terreno a través de zapatas de hormigón o cimientos para conseguir repartir todo el peso en la mayor cantidad de área para que de este modo la tierra pueda soportarlo.

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CONCLUSION:

Al realizar este trabajo aprendimos sobre los temas ya escritos que densidad en pocas palabras es la relación que existe entre la masa y el volumen de un líquido este se puede medir con un decímetro y vaso graduado para que su masa y volumen sea encontrado lo que es el peso específico es la relación entre la masa y el volumen esto se puede calcular en los fluidos ya sea que este en estado sólido liquido o gaseosa y entre más sea su peso su volumen también cambiara, en el empuje es la reacción de un cuerpo al haber aplicado una fuerza, la presión es cuando le damos un empuje a un cuerpo tendrá una cierta presión y depende de la magnitud de la fuerza y lo que es hidrostática es la que estudia los fluidos en estado de reposo todo esto es muy interesante en la vida cotidiana

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REFERENCIAS CONSULTADAS

1. http://definicion.de/densidad/

2. http://www.quimicayalgomas.com/fisica/peso-especifico-concepto-y-

problemas/

3. https://es.wikipedia.org/wiki/Empuje

4. http://www.natureduca.com/fis_estaflu_presion01.php

5. http://www.matematicasfisicaquimica.com/fisica-quimica-eso/42-fisica-y-

quimica-4o-eso/159-ejercicios-de-hidrostaticafluidos-empuje-para-4o-de-la-

eso.html

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