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fisica
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7/17/2019 Investigacion Fisica II
http://slidepdf.com/reader/full/investigacion-fisica-ii-569007903289b 1/19
DOCENTE:
ING. MAURO J. GOMEZ ROBLERO.
ALUMNA:
ROBLERO MORALES BRISEYDY SULEMI
MATERIA: FÍSICA II
TRABAJO: INVESTIGACION
ESPECIALIDAD: ENFERMERIA
SEMESTRE:” V” GRUPO: “A”
MOTOZINTLA DE MENDOZA CHIAPAS A 18 DE SEPTIEMBRE DE 21!.
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CBTIS. NO 2"#
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OBJETIVOS
• Dar a conocer la importancia que tienen estos temas en la materia de fsica
II
• Refor!ar el conocimiento del alumno.
• Conocer m"s acerca de lo que se utili!a en esta materia.
• #mpliar el conocimiento de esta materia para me$ora del aprendi!a$e del
alumno.
• #plicar los conceptos % le%es de la &sica en el estudio de fenómenos
fsicos % otros fenómenos naturales.
• 'alorar la importancia de la &sica para el desarrollo cientfico % tecnoló(ico
del mundo actual.
• #dquirir conocimientos especficos que faciliten el aprendi!a$e del alumno.
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INTRODUCCION
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)n el presente tra*a$o tiene como o*$eti+o comprender la importancia del estudio
de la fsica, %a que se a*lara de temas que son importantes para poder enfocarse
en la fsica, principalmente esta in+esti(ación se *asara en conceptos que sonimportantes para el estudio de esta materia.
)ste es un tra*a$o en el cual se plasmó información importante para adquirir
conocimientos so*re esta materia para que de esta manera se adquieran los
conocimientos necesarios.
)n este tra*a$o se les dar" a conocer la importancia de cada tema a in+esti(ar
para que los estudiantes se den cuenta de lo importante que es lle+ar a ca*o el
estudio de la fsica.
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DESARROLLO
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DENSIDAD:
)n fsica % qumica, la densidad del latn densitas, -/tis0 es una ma(nitud escalar
referida a la cantidad de masa en un determinado +olumen de una sustancia.
sualmente se sim*oli!a mediante la letra rho 2 del alfa*eto (rie(o. 3a densidad
media es la ra!ón entre la masa de un cuerpo % el +olumen que ocupa.
i un cuerpo no tiene una distri*ución uniforme de la masa en todos sus puntos la
densidad alrededor de un punto puede diferir de la densidad media. i se
considera una sucesión pequeos +olmenes decrecientes con+er(iendoacia un +olumen mu% pequeo0 % est7n centrados alrededor de un punto, siendo
la masa contenida en cada uno de los +olmenes anteriores, la densidad en
el punto comn a todos esos +olmenes
T$%&' () ()*'$(+(:D)*'$(+( +,'&-/+
3a densidad o densidad absoluta es la ma(nitud que epresa la relación entre la
masa % el +olumen de una sustancia. u unidad en el istema Internacional es
kilogramo por metro cúbico :(;m<0, aunque frecuentemente tam*i7n es epresada
en (;cm<. 3a densidad es una ma(nitud intensi+a.
siendo , la densidad= m, la masa= % V , el +olumen de la sustancia.
D)*'$(+( 0)-+/$+
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3a densidad del aire frente a la temperatura.
3a densidad relati+a de una sustancia es la relación eistente entre su densidad %
la de otra sustancia de referencia= en consecuencia, es una ma(nitud
adimensional sin unidades0
donde es la densidad relati+a, es la densidad de la sustancia, % es la
densidad de referencia o a*soluta.
>ara los lquidos % los sólidos, la densidad de referencia a*itual es la del a(ua
lquida a la presión de 1 atm % la temperatura de 4 ?C. )n esas condiciones, la
densidad a*soluta del a(ua destilada es de 1@@@ :(;m<, es decir, 1 :(;dm<.
>ara los (ases, la densidad de referencia a*itual es la del aire a la presión de 1
atm % la temperatura de @ ?C.
Densidad media % densidad puntual
>ara un sistema omo(7neo, la epresión masa;+olumen puede aplicarse en
cualquier re(ión del sistema o*teniendo siempre el mismo resultado.
in em*ar(o, un sistema etero(7neo no presenta la misma densidad en partes
diferentes. )n este caso, a% que medir la Adensidad mediaA, di+idiendo la masa
del o*$eto por su +olumen o la Adensidad puntualA que ser" distinta en cada punto,
posición o porción AinfinitesimalA del sistema, % que +endr" definida por
in em*ar(o, de*e tenerse que las ipótesis de la mec"nica de medios continuos
solo son +"lidas asta escalas de , %a que a escalas atómicas la densidad
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no est" *ien definida. >or e$emplo, el tamao del ncleo atómico es cerca de
% en 7l se concentra la inmensa ma%or parte de la masa atómica, por lo
que su densidad B,1@1E :(;m0 es mu% superior a la de la materia ordinaria. )s
decir, a escala atómica la densidad dista muco de ser uniforme, %a que los
"tomos est"n esencialmente +acos, con pr"cticamente toda la masa concentrada
en el ncleo atómico.
D)*'$(+( +%+0)*/)
3a densidad aparente es una ma(nitud aplicada en materiales de constitución
etero(7nea, % entre ellos, los porosos como el suelo, los cuales forman cuerpos
etero(7neos con intersticios de aire u otra sustancia, de forma que la densidad
total de un +olumen del material es menor que la densidad del material poroso si
se compactase. )n el caso de un material me!clado con aire se tiene
3a densidad aparente de un material no es una propiedad intrnseca del material %
depende de su compactación. 3a densidad aparente del suelo 0 se o*tiene
secando una muestra de suelo de un +olumen conocido a 1@5 ?C asta peso
constante.
Dónde W SS, >eso de suelo secado a 1@5 ?C asta peso constante.
V S, 'olumen ori(inal de la muestra de suelo.
e de*e considerar que para muestras de suelo que +aren su +olumen al
momento del secado, como suelos con alta concentración de arcillas B1, se de*e
epresar el contenido de a(ua que posea la muestra al momento de tomar el
+olumen.
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)n construcción se considera la densidad aparente de elementos de o*ra, como
por e$emplo de un muro de ladrillo, que contiene ladrillos, mortero de cemento o de
%eso % uecos con aire cuando el ladrillo es ueco o perforado0.
PESO ESPECISICO
)l %)'& )'%)34$& de un cuerpo o sustancia, es la relación que eiste entre el
peso % el +olumen que ocupa una sustancia %a sea en estado sólido, lquido o
(aseoso. )s una constante en el sentido de que es un +alor que no cam*ia para
cada sustancia %a que a medida que aumenta su peso tam*i7n aumentara su
+olumen ocupado, al i(ual que sucede con la densidad.
>e F >eso ; +olumen
>e F >eso especfico.
)sta constante tiene la importancia de ser una propiedad intensi+a, %a que nos
permitir" identificar a la sustancia.
Con esto en mente, podemos definir la noción de peso especfico, que es el+nculo eistente entre el peso de una cierta sustancia % el +olumen
correspondiente. >uede epresarse en neGtons so*re metro c*ico en el istema
Internacional0 o en :ilopondios so*re metro c*ico en el istema H7cnico0.
)s importante destacar que el :ilopondio tam*i7n conocido como :ilo(ramo-
fuer!a0 es la fuer!a que e$erce la (ra+edad del planeta Hierra so*re una masa de
un :ilo(ramo. )sto quiere decir que el +alor del peso especfico epresado en:ilopondios so*re metro c*ico resulta equi+alente al +alor de la densidad que se
epresa en :ilo(ramos so*re metro c*ico0.
)l peso especfico, por lo tanto, es el peso de una sustancia por unidad de
+olumen. 3a densidad, por otra parte, refiere a la masa de una sustancia por
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unidad de +olumen % se o*tiene a tra+7s de la di+isión de una masa conocida del
material en cuestión por su +olumen.
i tomamos el caso del a(ua con(elada, ad+ertiremos que su peso especfico es
de 91E@ neGtons so*re metro c*ico, mientras que su densidad es de @,91E
:ilo(ramos so*re metro c*ico.
i *ien la densidad % el peso especfico son conceptos diferentes, tienen una
estreca relación entre s. >or e$emplo, si tomamos la fórmula del peso de un
cuerpo > F m . (, masa por aceleración de la (ra+edad0 % la usamos para sustituir
la +aria*le p en la fórmula de peso especfico >e F p ; ', peso so*re +olumen0,
o*tenemos lo si(uiente >e F m.( ; '. )sto tam*i7n puede epresarse como >e F
m;' . ( %, dado que la densidad es la masa so*re el +olumen, puede concluirse
que el peso especfico es i(ual a la densidad multiplicada por la aceleración de la
(ra+edad >e F d . (.
Conocer el peso especfico de un cuerpo puede ser mu% importante a ni+el
industrial para determinar cu"les son las me$ores condiciones para su
procesamiento, por e$emplo. Hodo depender" de las caractersticas del producto
que se planea o*tener. racias a la determinación del peso especfico, % tam*i7n
en al(unos casos de la densidad, se puede o*tener la me$or calidad fsica %
fisioló(ica de ciertos productos, tales como el arro!, el +ino a tra+7s del an"lisis
del mosto, %a que a ma%or peso especfico, ma%or contenido de a!car0, las
(emas % el cemento.
P)'& )'%)34$& 0)-+/$&
e denomina peso especfico relati+o de una sustancia dada es su peso unitario
di+idido por el peso unitario del a(ua cuando se destila a una temperatura de 4 ?C.
)ste +alor se usa para la predicción del peso unitario de un suelo, para reali!ar el
an"lisis de idrómetro % para el c"lculo de la relación de +acos de un suelo. >ara
los (ranos es el +alor considerado promedio % por lo (eneral sir+e para lle+ar a
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ca*o la clasificación de sus minerales. Ca*e mencionar que este concepto
tam*i7n se denomina gravedad específica.
Cuando se desea determinar el peso especfico relati+o de un suelo se esta*lecen
dos procedimientos uno para aqu7llos que consisten de partculas m"s pequeas
de 5 milmetros= otro para los restantes. >or medio de un tami! nmero 4 es
posi*le reali!ar dica clasificación, para aplicar el m7todo que corresponda a cada
muestra, lue(o de lo cual se de*er" o*tener el promedio ponderado de am*as.
EMPUJE
)l empu$e es una fuer!a de reacción descrita cuantitati+amente por la tercera le%
de JeGton. Cuando un sistema epele o acelera masa en una dirección acción0,
la masa acelerada causar" una fuer!a i(ual en dirección contraria reacción0.Katem"ticamente esto si(nifica que la fuer!a total eperimentada por un sistema
se acelera con una masa m que es i(ual % opuesto a m +eces la aceleración a,
eperimentada por la masa
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LHodo cuerpo sumer(ido en un fluido eperimenta una fuer!a acia arri*a i(ual al
peso del +olumen de fluido despla!ado por dico cuerpoM.
#rqumedes
)l se(undo principio importante de la est"tica de fluidos fue descu*ierto por el
matem"tico % filósofo (rie(o #rqumedes. 3a ma%ora de las +eces se aplica al
comportamiento de los o*$etos en a(ua, % eplica por qu7 los o*$etos flotan % se
unden % por qu7 parecen ser m"s li(eros en este medio. )l concepto cla+e de
este principio es el Nempu$eO, que es la fuer!a que acta acia arri*a reduciendo el
peso aparente del o*$eto cuando 7ste se encuentra en el a(ua.
)l principio de #rqumedes permite determinar la densidad de un o*$eto cu%a
forma es tan irre(ular que su +olumen no puede medirse directamente. i el o*$eto
se pesa primero en el aire % lue(o en el a(ua, la diferencia de peso ser" i(ual al
peso del +olumen de a(ua despla!ado, % este +olumen es i(ual al +olumen del
o*$eto, si 7ste est" totalmente sumer(ido. #s puede determinarse f"cilmente la
densidad del o*$eto.
P0$*$%$& () A0536)()' #l sumer(irse parcial o totalmente en un fluido, un o*$eto es sometido a una fuer!a
acia arri*a, o empu$e. )l empu$e es i(ual al peso del fluido despla!ado. #qu se
ilustra el principio en el caso de un *loque de aluminio % uno de madera. 10 )l
peso aparente de un *loque de aluminio sumer(ido en a(ua se +e reducido en una
cantidad i(ual al peso del a(ua despla!ada. B0 i un *loque de madera est"
completamente sumer(ido en a(ua, el empu$e es ma%or que el peso de la madera
esto se de*e a que la madera es menos densa que el a(ua, por lo que el peso de
la madera es menor que el peso del mismo +olumen de a(ua0. >or tanto, el *loque
asciende % emer(e del a(ua parcialmente Pdespla!ando as menos a(uaP asta
que el empu$e i(uala eactamente el peso del *loque.
3a fórmula para calcular el empu$e es la si(uiente
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PRESION
3a %0)'$7* sm*olo p0 es una ma(nitud fsica que mide la pro%ección de la fuer!a
en dirección perpendicular por unidad de superficie, % sir+e para caracteri!ar cómo
se aplica una determinada fuer!a resultante so*re una lnea. )n el istema
Internacional de nidades la presión se mide en una unidad deri+ada que se
denomina pascal >a0 que es equi+alente a una fuer!a total de un neGton J0actuando uniformemente en un metro cuadrado mQ0.
3a presión depende no sólo de la ma(nitud de la fuer!a, sino de la superficie
so*re la cual se e$erce dica fuer!a. n cla+o afilado penetra m"s que otro,
reci*iendo los dos el mismo (olpe de martillo
)l cociente entre la intensidad F de la fuer!a aplicada perpendicularmente so*re
una superficie dada % el "rea S de dica superficie se denomina presión:
(5!0
3a presión representa la intensidad de la fuer!a que se e$erce so*re cada unidad
de "rea de la superficie considerada. Cuanto ma%or sea la fuer!a que acta so*re
una superficie dada, ma%or ser" la presión, % cuanto menor sea la superficie para
una fuer!a dada, ma%or ser" entonces la presión resultante.
3a presión en los fluidos
)l concepto de presión es mu% (eneral % por ello puede emplearse siempre que
eista una fuer!a actuando so*re una superficie. in em*ar(o, su empleo resulta
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especialmente til cuando el cuerpo o sistema so*re el que se e$ercen las fuer!as
es deforma*le. 3os fluidos no tienen forma propia % constitu%en el principal
e$emplo de aquellos casos en los que es m"s adecuado utili!ar el concepto de
presión que el de fuer!a.
Cuando un fluido est" contenido en un recipiente, e$erce una fuer!a so*re sus
paredes %, por tanto, puede a*larse tam*i7n de presión. i el fluido est" en
equili*rio las fuer!as so*re las paredes son perpendiculares a cada porción de
superficie del recipiente, %a que de no serlo eistiran componentes paralelas que
pro+ocaran el despla!amiento de la masa de fluido en contra de la ipótesis de
equili*rio. 3a orientación de la superficie determina la dirección de la fuer!a de
presión, por lo que el cociente de am*as, que es precisamente la presión, resulta
independiente de la dirección= se trata entonces de una ma(nitud escalar.
U*$(+()' () %0)'$7*
)n el I la unidad de presión es el pascal" se representa por >a % se define como
la presión correspondiente a una fuer!a de un neGton de intensidad actuando
perpendicularmente so*re una superficie plana de un metro cuadrado. 1 >a
equi+ale, por tanto, a 1 J;mB.
)isten, no o*stante, otras unidades de presión que sin corresponder a nin(n
sistema de unidades en particular an sido consa(radas por el uso % se si(uen
usando en la actualidad $unto con el pascal. )ntre ellas se encuentran la
atmósfera % el bar
3a atmósfera atm0 se define como la presión que a @ C e$ercera el peso de una
columna de mercurio de E6 cm de altura % 1 cmB de sección so*re su *ase.
)s posi*le calcular su equi+alencia en J;mB sa*iendo que la densidad del
mercurio es i(ual a 1,6 1@ :(;m % recurriendo a las si(uientes relaciones
entre ma(nitudes
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#eso ($% & masa (kg% ' ") m*s+
,asa & volumen ' densidad
Como el +olumen del cilindro que forma la columna es i(ual a la superficie de la
*ase por la altura, se tendr"
HIDROSTATICA
3a $(0&'/9/$+ es la rama de la mec"nica de fluidos o de la idr"ulica que
estudia los fluidos incompresi*les en estado de equili*rio= es decir, sin que eistan
fuer!as que alteren su mo+imiento o posición, en contraposición a la din"mica defluidos.
Caractersticas de los fluidos
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e denomina fluido a aqu7l medio continuo formado por al(una sustancia entre
cu%as mol7culas sólo a% una fuer!a de atracción d7*il. 3a propiedad definitoria
es que los fluidos pueden cam*iar de forma sin que apare!can en su seno fuer!as
restituti+as tendentes a recuperar la forma Aori(inalA lo cual constitu%e la principal
diferencia con un sólido deforma*le, donde s a% fuer!as restituti+as0.
3os estados de la materia lquido, (aseoso % plasma son fluidos, adem"s de
al(unos sólidos que presentan caractersticas propias de 7stos, un fenómeno
conocido como solifluión % que lo presentan, entre otros, los (laciares % el
ma(ma.
3as caracteristicas principales que presenta todo fluido son
• Coesión. &uer!a que mantiene unidas a las mol7culas de una misma
sustancia.
• Hensión superficial. &enómeno que se presenta de*ido a la atracción entre
las mol7culas de la superfciede un lquido.
• #derencia. &uer!a de atracción que se manifiesta entre las mol7culas de
dos sustancias diferentes en contacto.
• Capilaridad. e presenta cuando eiste contacto entre un lquido % una
pared sólida, de*ido al fenómeno de aderencia. )n caso de ser la pared
un recipiente o tu*o mu% del(ado denominados AcapilaresA0 este fenómeno
se puede apreciar con muca claridad.
>resión de un fluido en equili*rio
)n t7rminos de mec"nica cl"sica, la presión de un fluido incompresi*le en estado
de equili*rio se puede epresar mediante la si(uiente fórmula
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Donde > es la presión, 2 es la densidad del fluido, ( es la aceleración de la
(ra+edad % es la altura.
>rincipio de >ascal
Rotura de un tonel *a$o la presión de una columna de a(ua.
)l principio de >ascal es una le% enunciada por el fsico % matem"tico franc7s
laise >ascal 16BS166B0 que se resume en la frase Tel incremento de la
presión aplicada a una superficie de un fluido incompresi*le (eneralmente se
trata de un lquido incompresi*le0, contenido en un recipiente indeforma*le, se
transmite con el mismo +alor a cada una de las partes del mismoU.
)s decir, que si se aplica presión a un lquido no comprimi*le en un recipiente
cerrado, esta se transmite con i(ual intensidad en todas direcciones % sentidos.
)ste tipo de fenómeno se puede apreciar, por e$emplo, en la prensa idr"ulica o
en el (ato idr"ulico= am*os dispositi+os se *asan en este principio. 3a condición
de que el recipiente sea indeforma*le es necesaria para que los cam*ios en la
presión no acten deformando las paredes del mismo en lu(ar de transmitirse a
todos los puntos del lquido.
>rincipio de #rqumedes
)l principio de #rqumedes esta*lece que cualquier cuerpo sólido que se
encuentre sumer(ido total o parcialmente en un fluido ser" empu$ado en dirección
ascendente por una fuer!a i(ual al peso del +olumen del lquido despla!ado por el
cuerpo sólido. )l o*$eto no necesariamente a de estar completamente sumer(ido
en dico fluido, %a que si el empu$e que reci*e es ma%or que el peso aparente del
o*$eto, 7ste flotar" % estar" sumer(ido solo parcialmente
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# lo lar(o de la presente in+esti(ación so*re los conceptos de densidad, peso
especfico, empu$e, presión % de idrost"tica se da a conocer el si(nificado $unto
con le%es que se *asan en cada tema, al i(ual se a*la de que uso se le da a
estas pala*ras en la materia fsica, que relación tiene cada una de ellas en esta
materia, para que el alumno +ea interesante esta materia se les da a conocer esta
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CONCLUSION
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información para que la fsica les llame la atención % sea para el lector una materia
interesante al cual se le saca muca información.
Densidad es uno de los conceptos que son importantes en esta materia % son
*"sicos para el aprendi!a$e del alumno, densidad es la masa de un lquido, esto
se lle+a a ca*o como un proceso denso cuando un lquido es m"s denso que otro
uno de estos e$emplos podra ser el a(ua con al aceite %a que cuando estas dos
sustancias se unen no se me!cla de*ido a que el aceite es m"s denso que el a(ua
entonces aqu se lle+a el proceso de densidad.
)l peso especfico de un cuerpo o una sustancia en si es el +olumen que eiste en
un cuerpo %a sea que se en estado sólido, liquido, etc.
)mpu$e es la fuer!a en que se aplica una reacción a un cuerpo, es decir una
fuer!a de reacción, aplicada a un cuerpo cuando se e$erce tal fuer!a %a que este
reaccionara a la fuer!a.
>resión es fsica es mu% importante %a que es una ma(nitud que mide la fuer!a
aplicada a un o*$eto.
3a idrost"tica es una rama de fluidos que se encar(ada de estudiar los fluidos
que se utili!an el fsica.
)stos si(nificados e información de cada pala*ra son mu% importantes para poder
estudiar % enfocarse en (ran Vparte a la fsica, %a que es una materia importante
en la +ida de un estudiante % tam*i7n en la +ida cotidiana.
https:**es-ikipediaorg*-iki* Densidad
ttp;;definicion.de;peso-especifico;Wi!!l+*>Juu
ttps;;es.Gi:ipedia.or(;Gi:i;E6%)
18
R)&)R)JCI#
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GGG.natureduca.com;fisXestafluX%0)'$&*@1.pp
ttps;;es.Gi:ipedia.or(;Gi:i;H$(0&'/9/$+
-ebeducasturprincastes*pro.ectos*fis/ui-eb** Hidrostatica *0nde1htm
19