Serie Schaum, capítulo 22, y 23, recuperado de:
https://higieneyseguridadlaboralcvs2.files.wordpress.com/2013/08/fc3adsica-general-10ma-edicic3b3n-schaum.pdf
Laboratorio virtual
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/index.htm
lunes, 30 de octubre de 2017
domingo, 29 de octubre de 2017
Introducción a la termodinámica: Procesos
Serie Schaum, capítulo 20, recuperado de:
https://higieneyseguridadlaboralcvs2.files.wordpress.com/2013/08/fc3adsica-general-10ma-edicic3b3n-schaum.pdf
Transformaciones
Laboratorio virtual para recordar las leyes de los gases
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/14002996/helvia/aula/archivos/repositorio/0/236/html/Leyes%20de%20los%20gases/material/indice.html
Intercambio de energía en un sistema
Sistemas termodinámicos , power point:
https://www.slideshare.net/fisicageneral/slideshelf
Procesos termodinámicos
Procesos isobáricos, isócoros,
isotérmicos:
1) Un gas a 2 atm de presión se calienta y se deja expansionar contra un émbolo sin rozamiento a presión constante, si la variación de volumen es de 0,5 m3. ¿ Cuánto trabajo hace el gas?
2)Un gas ideal, contenido en un cilindro que tiene un pistón movible, tiene una P = 400 kPa. Se le proporciona 20 kJ de calor y se expande isobáricamente hasta alcanzar un volumen final 1,5 veces su volumen inicial. Su energía interna aumenta en 10 kJ en este proceso, determinar el volumen inicial de gas en m3.
a) 0,01 b) 0,02
c) 0,03 d) 0,04 e) 0,05
3) Para calentar cierta cantidad de gas de 20 ºC hasta 100 ºC se requieren 400 cal de calor siempre que su volumen se mantenga constante. ¿ Cuanto aumentará la energía interna en el proceso?
a) 1762 J b) 400 J
c) 1672 J d) 1600 J e) 96 J
4) Un gas diatómico realizó un W = 50 J, calcular la cantidad de calor Q que absorbió en el proceso isotérmico.
a)12 cal b) 209 cal
c) 50 cal d) 7 cal e) 315
cal
Guía 11
Procesos termodinámicos
1-a- Elabore un diagrama PV de
los procesos siguientes. a)Un gas se expande a la presión constante P1 del
volumen V1 al volumen V2. Después, se mantiene a
volumen constante mientras la presión se reduce a P2. B)La presión
de un gas se reduce a P1 a P2 mientras su
volumen se mantiene constante en V1. A continuación, se expande a la
presión constante P2 hasta un volumen final, V2.
c)¿Explica en cuál de los procesos se realiza mayor trabajo?
b-Un gas se expande de I a F a lo largo de tres posibles trayectorias, como se indica en la figura P20.29.
Calcule el trabajo en Joule realizado por el gas a lo largo de las trayectorias IAF, IBF. Rra: 810,6 J; 202,6 J
b-Un gas se expande de I a F a lo largo de tres posibles trayectorias, como se indica en la figura P20.29.
Calcule el trabajo en Joule realizado por el gas a lo largo de las trayectorias IAF, IBF. Rra: 810,6 J; 202,6 J
2-Un gas ideal está encerrado en
un cilindro que tiene un émbolo móvil en la parte superior. El émbolo tiene una
masa de 8000 g y un área de 5 cm2 y se puede mover libremente
hacia arriba y hacia abajo, manteniendo constante la presión del gas. ¿Cuánto
trabajo se hace cuando la temperatura de 0,20 moles del gas se eleva de 20 ºC a
300ºC? Rta: 465,6 J
3-Un mol de un gas ideal realiza
3000 J de trabajo sobre los alrededores conforme se expande isotérmicamente
hasta una presión final de 1 atm y un volumen de 25 L. Determine la temperatura
del gas. Rta: 305 K
4- Un gas es comprimido a una
presión constante de 0,8 atm de 9 L a 2 L. En el proceso, 400 J de energía
térmica salen del gas. ¿ Cuál es el trabajo efectuado por el gas? B)¿ Cuál es
el cambio de energía interna. Rta: - 567,4 J; 167,4 J.
5- Se calienta helio a
presión constante de 273 K a 373 K. Si el gas realiza 20 J de
trabajo durante el proceso, ¿ cuál es la masa del hielo?
6- El trabajo realizado por un
sistema sobre sus alrededores es de 68,884 J al estar sometido a una presión de
1 atm. Hallar el volumen inicial si se registra un volumen final de 1,68 dm3.
Rta: 1x 10-3 m3
7- dado el diagrama P-v mostrado, determinar: Wab; Wbc;Wcd;
Wda. 32 kJ,0,-8Kj,0
8- Un sistema al recibir un W = 275 J sufre una variación en su energía interna igual a 120 J. Determinar la cantidad de calor que se transfiere en el proceso y si el sistema recibe o cede calor. Rta: -155 J
9- Una masa gaseosa con un volumen de 0,05 m3, se comprime hasta que su volumen se reduce a 0,025 m3, manteniéndose su energía interna constante, su presión inicial es 100000 Pa, calcular su presión final. Rta: 200000 Pa.
8- Un sistema al recibir un W = 275 J sufre una variación en su energía interna igual a 120 J. Determinar la cantidad de calor que se transfiere en el proceso y si el sistema recibe o cede calor. Rta: -155 J
9- Una masa gaseosa con un volumen de 0,05 m3, se comprime hasta que su volumen se reduce a 0,025 m3, manteniéndose su energía interna constante, su presión inicial es 100000 Pa, calcular su presión final. Rta: 200000 Pa.
10- Un recipiente contiene 100 g de hidrógeno a 2 atm de
presión y a 7 ºC. Se calienta manteniendo su volumen constante, hasta alcanzar
una temperatura de 27 ºC, calcular la presión final. Rta: 2,14 atm
11- Un mol de oxígeno gaseoso que ocupa inicialmente un volumen de 20 L a una presión de 1,5 x 105 Pa, se expande muy lentamente hasta duplicar su volumen. Determinar la presión y temperatura del gas si el proceso seguido ha sido: isotérmico, isobárico. Rta: 361 K; 0,74 atm, 1,48 atm, 722 K
11- Un mol de oxígeno gaseoso que ocupa inicialmente un volumen de 20 L a una presión de 1,5 x 105 Pa, se expande muy lentamente hasta duplicar su volumen. Determinar la presión y temperatura del gas si el proceso seguido ha sido: isotérmico, isobárico. Rta: 361 K; 0,74 atm, 1,48 atm, 722 K
Introducción a la termodinámica: transferencia de calor
Tranferencia de calor por conducción, convección y radiación:
https://www.slideshare.net/fisicageneral/slideshelf
Serie Schaum, capítulo 19, recuperado de:https://higieneyseguridadlaboralcvs2.files.wordpress.com/2013/08/fc3adsica-general-10ma-edicic3b3n-schaum.pdf
Guía 10
Transferencia de calor
1-Una olla de hierro tiene un fondo de 6 mm de espesor y 0.075 m2 de
área. En la olla hay agua que está hirviendo a la presión atmosférica. Si pasan
3200 Kcal/h a la olla, ¿ cuál es la temperatura de la
cara inferior del fondo? K = 43,5 kcal m/h m2 ºC.Rta: 105,88 ºC
2- Se está probando una nueva chapa aislante en lo que respecta a la
conductividad. La muestra tiene 10
Cm de espesor y un área transversal de 0.5 m2 . El lado caliente se
mantiene a 80ºC
y el lado frío a 28ºC .
La transmisión total de calor, a lo largo de un periodo de 6 horas, resulta ser
de 50 Kcal. Hallar el valor de K, del material. Rta:
0,032 Kcal m/ h m2 ºC
3- Dos placas de espesores L1 y L2 y
conductividad térmica K1 y K2 están en contacto térmico,
como lo muestra la figura. Las temperaturas de las superficies exteriores son T1
y T2, con T2 > T1. Hallar una expresión
para calcular la temperatura en la interfase. Rta: a cargo del alumno
Falta el gráfico.
4-Una barra de oro está en contacto
térmico con una
barra de plata,una a continuación
de la otra, ambas de la misma longitud y área transversal. Un extremo de la
barra compuesta se mantiene a T = 80º C y el extremo opuesto a T = 30º C. Calcular la
temperatura de la unión cuando el flujo de calor alcanza el estado
estacionario.Koro = 314 J/s m ºC; Kplata = 427 J/s m ºC . Rta:51,1 ºC
5- Una pared está formada por dos planchas paralelas de 5 y 4 cm de grosor y con
coeficientes de conductividad térmica de 209 y 83,6 W/m K respectivamente.
Siendo 100 ºC
y 10 ºC
las temperaturas de las caras opuestas respectivas, determinar, la temperatura
de la intercámara.Rta: 343 K
6-El vidrio de una ventana se encuentra a 10º C y su área es 1.2m2.
Si la temperatura del aire exterior es 0º C, calcular la energía que se pierde
por convección cada segundo. Considerar h = 4
W/(m2K).Rta: 48 W
7- Una carretera de superficie ennegrecida a una temperatura de 320 K
recibe energía radiante del Sol por un valor de 700 W/m. Calcular la radiación
neta ganada por cada m2 de la superficie de la carretera. Rta: 105,5 W/m2
Introducción a la termodinámica: calorimetría
Introducción a la termodinámica
Calorimetría
Buscar desde el siguiente link, el power point sistemas termodinámicos
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Bibliografía:
Serway- Faughn. ( 2001). Física.
Prentice Hall.
Cromer Alan. Física para la
ciencias de la vida.Reverté.
Wilson- Buffa-Lau. Física.
Pearson.
Confecciona un mapa conceptual:
Contenidos mínimos:
Temperatura: Escalas. Ley cero de la Termodinámica. Calor. calor específico. Capacidad calorífica. Calor latente. Equivalente mecánico del calor.Calorimetría. Transmisión del calor: conducción, convección y radiación. Sistemas termodinámicos. Propiedades. Procesos. Primer principio de la termodinámica.
Teoría desarrollada sobre calorimetría:
Práctica para la clase:
1) Una cacerola con agua se calienta de 25 ºC a 80 ºC. Expresa la variación de temperatura en Kelvin y en la escala Fahrenheit.
2) Un lingote metálico de 0,5 kg se calienta a 200 ºC y después se deja caer en un vaso de precipitados que contiene 0,4 kg de agua cuya temperatura inicial es de 20 ºC. Si la temperatura final de equilibrio del sistema mezclado es de 22,4 ºC, determine el calor específico del metal. Ce agua 4186 J/kg ºC. Rta: 453 J / kg ºC
3)a- Calcula el calor que se necesita para transformar un bloque de hielo de 1 kg a -30 ºC en vapor de agua a 120 ºC. b- Realiza el gráfico de la temperatura en función del calor. Datos: Ce del hielo = 2020 J/ kg ºC; Calor latente de fusión: 3,33 x 10 5 J/kg; Ce del agua: 4186 J/kg ºC; Calor latente de vaporización : 2,26 x 10 6 J/ kg; Ce del vapor de agua: 2,01 x 10 3 J/ kg ºC
Material para revisar conceptos:
¿Qué es la termodinámica? Recuperado de:
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo1p/introtermo1p.html
Sistemas termodinámicos:
Variables
Calor, calor específico y calor latente
Ejemplo de cómo calcular el calor total suministrado a 1 g
de hielo a -20 ºC a vapor de agua a 100ºC
Serie Schaum, capítulo 18, recuperado de:
https://higieneyseguridadlaboralcvs2.files.wordpress.com/2013/08/fc3adsica-general-10ma-edicic3b3n-schaum.pdf
Confecciona un mapa conceptual:
Contenidos mínimos:
Temperatura: Escalas. Ley cero de la Termodinámica. Calor. calor específico. Capacidad calorífica. Calor latente. Equivalente mecánico del calor.Calorimetría. Transmisión del calor: conducción, convección y radiación. Sistemas termodinámicos. Propiedades. Procesos. Primer principio de la termodinámica.
Teoría desarrollada sobre calorimetría:
Equilibrio térmico: Calorimetría.
Se denomina Calorimetría a la medición del calor. Los aparatos que
miden el calor que se intercambia en un proceso cualquiera se denominan calorímetros y se basan en el principio
de conservación de la energía, se utilizan para medir el calor específico de un
material cualquiera. Es un recipiente de masa conocida, aislado térmicamente del
medio ambiente, y con un termómetro que permite medir la variación de la
temperatura.
Para determinar el calor específico de un material cualquiera, se lo
caliente a una temperatura t1 conocida, y se lo introduce dentro de
del calorímetro que contiene agua a una temperatura t2, también
conocida. Habrá una transferencia de calor desde la sustancia más caliente a la
más fría, hasta que se llega a un estado de equilibrio térmico del conjunto a
una temperatura t3.
Los datos serán entonces:
t1: temperatura
inicial del cuerpo.
t2: temperatura
inicial del agua y del recipiente (calorímetro).
t3: temperatura final (del
conjunto.
mc: masa del
calorímetro.
Ce: calor específico del material
del calorímetro.
m agua: masa del agua en el
calorímetro.
Ce: calor específico del agua,
mx: masa del cuerpo
introducido.
Cex: calor específico del cuerpo
a determinar.
Una vez que se llega al estado de equilibrio ( a la temperatura t3) se
puede decir que el calor perdido por el que originalmente estaba caliente será
igual al ganado por el que estaba más frío.
Supongamos que:
El calor perdido por el cuerpo
será: Q perdido = mx
. Cex . (t1 - t3)
Mientras que el ganado por el
agua y al calorímetro será:
Q ganado = magua . Ce agua . (t3
– t2) + mc . Cec. (t3 –t2)
Como: Q
perdido = Q ganado
mx . Cex . (t1
- t3) = magua . Ce agua . (t3
– t2) + mc . Cec. (t3
–t2) despejando Cex
Cex = magua . Ce agua
. (t3 – t2) + mc . Cec. (t3
–t2)
mx . (t1 - t3)
Tabla de calores específicos de algunas sustancias
Tabla de calores específicos de algunas sustancias
Tabla de calores latentes:
Práctica para la clase:
1) Una cacerola con agua se calienta de 25 ºC a 80 ºC. Expresa la variación de temperatura en Kelvin y en la escala Fahrenheit.
2) Un lingote metálico de 0,5 kg se calienta a 200 ºC y después se deja caer en un vaso de precipitados que contiene 0,4 kg de agua cuya temperatura inicial es de 20 ºC. Si la temperatura final de equilibrio del sistema mezclado es de 22,4 ºC, determine el calor específico del metal. Ce agua 4186 J/kg ºC. Rta: 453 J / kg ºC
3)a- Calcula el calor que se necesita para transformar un bloque de hielo de 1 kg a -30 ºC en vapor de agua a 120 ºC. b- Realiza el gráfico de la temperatura en función del calor. Datos: Ce del hielo = 2020 J/ kg ºC; Calor latente de fusión: 3,33 x 10 5 J/kg; Ce del agua: 4186 J/kg ºC; Calor latente de vaporización : 2,26 x 10 6 J/ kg; Ce del vapor de agua: 2,01 x 10 3 J/ kg ºC
Práctica de Calorimetría
Guía 9
Calorimetría
1-Calcular la temperatura final
de una mezcla de 10 L y 80 L de agua cuyas temperaturas respectivas son 70ºC y
20 ºC: Rta: 25,6 ºC
2-En un calorímetro, que contiene
440 g de agua a 9 ºC se introduce un trozo de hierro de masa 50 g a la temperatura
de 90 ºC, la temperatura del equilibrio es 10 ºC. Calcular el calor específico
del hierro. Ce del agua 4180 J/kg °C. Rta: 459,8 J/kg ºC
3-En un vaso calorimétrico de
cobre, cuya masa es de 40 g, se ponen 380 g de alcohol, el conjunto está a una temperatura
de 8 ºC. Se introduce en el alcohol un trozo de cobre de 122 g a la temperatura
de 50 ºC, la temperatura de equilibrio es 10 ºC. Calcular el calor específico
del alcohol, suponiendo que no hay pérdida de calor. Ce del cobre 0,095 cal/g
ºC. Rta: 0,6 cal/g ºC
4-Una pieza de cadmio de 50 g
está a 20 ºC, si se agregan 400 cal al cadmio. ¿Cuál es la temperatura final?
Ce cadmio 0,055 cal/g ºC. Rta: 165,45 ºC
5-Cuántas calorías son necesarias
para convertir 15 g de hielo a 0ºC en vapor de agua a 100 ºC? Calor latente de
fusión del hielo 80 cal/g, Ce del agua 1 cal/ g ºC, Lv del agua 540
cal/g.
6-Determinar la temperatura de
equilibrio si mezclamos 10 g de hielo a 0ºC con 50 g de agua a 70 ºC. Lf del
hielo 80 cal/g, Ce agua 1 cal/g ºC.
7- Cien gramos de una aleación de
oro y cobre a la temperatura de 75, 5 ºC, se introducen en un calorímetro, con
502 g de agua a 25 ºC, la temperatura del equilibrio térmico es de 25,5 ºC.
Calcular la composición de la aleación. Ce oro 0,031 cal/g ºC; Ce cobre 0,095
cal/g ºC, Ce del agua 1 cal/ g K. Rta: 30 g cobre; 70 g Au.
8- Para enfriar 100
L de agua de 90ºC a 10 ºC, contenidos en un depósito, se hace pasar
a través de un tubo en serpentín agua a 0 ºC. Después de su recorrido, el agua
del tubo sale a 10 ºC, pasando 2 litros de agua por segundo. ¿Cuánto
tiempo pasará para que toda el agua del depósito esté a 10 ºC? Ce del
agua 4186 J/Kg ºC. Rta: 6 min 40 s
9- Mezclamos 1 kg de agua a 95 ºC
con 1 kg de hielo a – 5 ºC. ¿Dispondremos de suficiente calor para fundir todo
el hielo? Si es así, ¿ a qué temperatura queda la mezcla? Ce hielo 0,5 cal/g
ºC, Lf del hielo 80 cal/g, Ce agua 1 cal/g ºC. Rta: a cargo del alumno, 6,25 ºC
10- El agua en la parte superior
de las cataratas del Niágara tiene una temperatura de 10 ºC. Si ésta cae una
distancia total de 50 m y toda su energía potencial se emplea para calentar el
agua, calcule la temperatura de la misma en el fondo de las cataratas. Rta:
10,117 ºC
11-Si 100 g de agua a 100 ºC se
vierten dentro de una taza de aluminio de 20 g que contiene 50 g de agua a 20
ºC, ¿Cuál es la temperatura de equilibrio del sistema? Ce Al 0,215 cal / g ºC.
Rta 71,8 ºC
12-¿Cuánto calor debe agregarse a
20 g de aluminio a 20 ºC para fundirlo completamente? Ce Al 0,9 J/g ºC; Lf Al
397 J/g . T de fusión del Al 660ºC. Rta: 19460 J
13- Con un litro de agua a 30 ºC
se prepara té helado. ¿Cuánto hielo a 0ºC debe agregarse para reducir la
temperatura del té a 10 ºC? Lf del hielo 80000 cal/kg. Rta: 0,222 kg
Tensión superficial, capilaridad
Ley de Laplace: visitar el siguiente link ( buscar el
power point)
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Visitar el siguiente link sobre tensión superficial y
capilaridad.
Bibliografía:
J.W. Kane (2007). Física. Reverté.
Serway -
Faughn. (2001). Física. Prentice Hall.
Wilson,
Buffa, Lou. Física. Pearson.
Practica para la clase:
1-La tensión superficial sostiene
a un insecto sobre la superficie del agua. Supongamos que la pata del insecto
es esférica. Cuando el insecto se posa en el agua con las seis patas, se forma
una depresión en el agua en torno a cada una. La tensión superficial del agua
genera fuerzas ascendentes sobre ella que tienden a devolver a la superficie
del agua su forma plana. Si la masa del insecto es de 2 x 10 -5 kg y
el radio de cada pie es de 1,5 x 10-4 m, calcula el ángulo θ.Rta:
62º
2- Determine la altura a la que
el agua subiría en un tubo capilar cuyo radio es de 5 x 10 -5 m.
Suponga que el ángulo de contacto entre el agua y el material del tubo es lo
bastante pequeño como para considerarlo cero. Tensión superficial del agua
0,073 N/m. Rta = 0, 29 m
3- Un balón de goma se hincha
hasta un radio de 0,1 m. La presión en el interior es 1,001 x 105 Pa
y la presión exterior es de 1 x 10 5 Pa.¿Cuál es el valor de la
tensión superficial? Rta: 5 N/m
4- La tensión superficial del
agua a 20 ºC es 7,28 x 10 -2 N/m. La presión de vapor del agua a 20
º C es 2,33 x 10 3 Pa. ¿Cuál es el radio de la gota esférica de agua
más pequeña que se puede formar sin evaporarse? Rta. 6,25 x 10 -5 m
Guía 8
Tensión superficial,
capilaridad
1-¿Qué fuerza hay que realizar
para mover un alambre que desliza sobre dos rieles, en forma de U, separados 20
cm si existe una capa de agua en el rectángulo formado por ellos? Υ =
0,073 N/m. Rta: 0,029 N
2- Cada una de las seis patas de
un insecto produce una deformación circular en el agua de 1 mm de radio. ¿Cuál
es el peso máximo del insecto para poder mantenerse sobre el
agua? Υ = 0,073 N/m. Rta: 2,75 x 10 -3 N
3- ¿Cuál es la presión del gas en
el interior de una burbuja de 1 mm de diámetro en el fondo de un vaso con agua
hasta una altura de 12 cm? Υ = 0,073 N/m. Rta: 1468 N/m2
4- Un líquido con una tensión
superficial de 0,04 N/m y una densidad de 1200 kg/m3 posee un
ángulo de contacto de 120° con el material del que está formado un capilar de
0,2 mm de radio. ¿Qué diferencia de altura, con respecto al nivel de un gran
recipiente, adquiere el líquido en el capilar? Rta: 0,017 m
5- Supón que el ángulo de contacto
de la sangre con un capilar es cero, ¿Cuál es el radio del capilar si la sangre
asciende por él 2 cm? Υ =0,058 N/m, δ= 1050 kg/m3.
Rta: 5,6 x 10-4 m
6- Podemos imaginar al xilema
formado por conductos de 0,02 mm de radio que en su parte superior están
cerrados por las hojas , que poseen unos poros de 5 nm (nanómetro)de radio.
Determina: a) La máxima altura que puede alcanzar el agua en un capilar de 5 nm
de radio)La máxima presión, debida a la tensión superficial, que puede aguantar
uno de esos capilares. C)La máxima altura de un conducto si el agua que
contiene aguanta una presión negativa de 32 atm.d)El caudal que atraviesa un
conducto de un árbol de 30 m de altura, si la presión en su parte superior es
in diez por ciento mayor que la necesaria para mantener la columna de
agua. Υ =0,058
N/m, δ= 1000 kg/m3, ɳ=
0,001 Pa s. Rta: 2980 m, 2,92 x 107 N/m2; 331 m;
6,15 x 10-14 m3/s
7- ¿Cuál es la diferencia de
presiones entre el interior y el exterior de un alveolo de 0,1 mm de radio cuya
capa de fluido posee una tensión superficial de 0,004 N/m? Rta:
80N/m2.
8- En un experimento con un
capilar de 0,5 mm de radio de un cierto material, se obtiene que el alcohol
asciende hasta una altura de 1,09 cm. ¿Cuál es el ángulo de contacto entre el
alcohol y el material del capilar? δ= 791 kg/m3, Υ =0,0454
N/m.Rta: 21°28´45¨
9-¿Hasta qué altura puede
ascender el agua, 72,8 x 10-3N/m, por un xilema de un árbol, si los
más delgados tienen como mínimo un radio interno de 2,5 x 10 -2 cm?
Suponer que el ángulo de contacto es cero. ¿Qué presión negativa haría falta
para que el agua ascienda por un xilema hasta la copa de un árbol de 60m de
altura? Rta: 5,9 x 10 -2 m; 5,8 atm
miércoles, 18 de octubre de 2017
Electrostática y electrodinámica
Circuitos en serie, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=m6rJCh6lwPY
circuitos en paralelo, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=C1YRq4sMSPQ
circuitos mixtos serie- paralelo, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=TSuJ6l0k66w
Laboratorio virtual-simulador
https://dcaclab.com/es/lab?from_main_page=true
Vídeo tutorial
https://www.youtube.com/watch?v=QO3fuAe8xaw
Tutorial 2
https://www.youtube.com/watch?v=17fVVoxZXzU
https://www.youtube.com/watch?v=m6rJCh6lwPY
circuitos en paralelo, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=C1YRq4sMSPQ
circuitos mixtos serie- paralelo, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=TSuJ6l0k66w
Laboratorio virtual-simulador
https://dcaclab.com/es/lab?from_main_page=true
Vídeo tutorial
https://www.youtube.com/watch?v=QO3fuAe8xaw
Tutorial 2
https://www.youtube.com/watch?v=17fVVoxZXzU
Universidad de Concepción del Uruguay
Facultad de Agronomía
Carrera: Ingeniería Agronómica
Cátedra: Física
Docentes:
Ø Prof.: María Elena Ramounat,
Ø Prof.: Leandro Miguel Quiroga
Trabajo
Práctico N° 1
Circuito
Eléctrico
Actividad: Realizar en grupos de 2 integrantes
las siguientes consignas. Una vez finalizadas deberán enviarlas vía mail a leanquiroga@gmail.com.
Fecha de
Presentación/envío:
16/11/2017
Consignas
1. Ingresar al sitio web: https://dcaclab.com/es/lab?from_main_page=true
donde encontrarán el simulador de un circuito eléctrico.
2. Armar un circuito que contenga las
siguientes partes: a) Dos pilas de 1,5 V conectadas en serie, b) Un interruptor
apagado, c) Dos lámparas conectadas en paralelo, d) Dos ventiladores conectados
en serie, e) Una lámpara conectadas en serie a los ventiladores, f) un Resistor.
3. Realizar una captura de pantalla que
demuestre que el circuito se encuentra armado correctamente.
4. Encender el interruptor.
5. Elevar el potencial de una pila hasta
los 12 V.
6. Seleccionar el tester y realizar la
lectura del potencial que entregan las dos pilas conectadas.
7. Realizar la captura de pantalla que
demuestre el valor correcto del potencial entregado por las pilas.
8. Medir el potencial que llega a uno de
los ventiladores que se encuentran conectados en paralelo y realizar la captura
de pantalla que demuestre el valor registrado. Realizar el cálculo
correspondiente al valor que debe determinar el tester.
9. Medir la intensidad de corriente
eléctrica que circula por uno de los ventiladores conectados en paralelo
realizando los cálculos que demuestren el valor que registra el tester. Realizar
la captura de pantalla donde se demuestra el valor registrado por el
instrumento.
10. Medir el valor de la resistencia
interna que presenta el resistor conectado al final del circuito. Verificar que
el valor medido con el tester es el que determina el resistor. Para esto
deberán hacer clic en el resistor y luego en la opción de ajustes.
lunes, 16 de octubre de 2017
Viscosidad, velocidad terminal, Ley de Poiseuille, Nº de Reynolds
Viscosidad
https://www.youtube.com/watch?v=STgnJ_iKvKs
Viscosidad, ley de poiseuille: Khan Academy
Viscosidad:
Power point
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Serie Schaum, capítulo 14, recuperado de:
https://higieneyseguridadlaboralcvs2.files.wordpress.com/2013/08/fc3adsica-general-10ma-edicic3b3n-schaum.pdf
Confecciona un mapa conceptual
Contenidos mínimos: Fases de la materia: Interfases. Viscosidad, unidades. Regimenes laminar y turbulento. Nº de Reynolds. Régimen viscoso: Ley de Poiseuille. Velocidad terminal. Tensión superficial, coeficiente. Ley de Laplace. Agentes tensioactivos. Capilaridad. Ley de Jurin. Transporte de agua en los árboles.
Serie Schaum, capítulo 14, recuperado de:
https://higieneyseguridadlaboralcvs2.files.wordpress.com/2013/08/fc3adsica-general-10ma-edicic3b3n-schaum.pdf
Confecciona un mapa conceptual
Contenidos mínimos: Fases de la materia: Interfases. Viscosidad, unidades. Regimenes laminar y turbulento. Nº de Reynolds. Régimen viscoso: Ley de Poiseuille. Velocidad terminal. Tensión superficial, coeficiente. Ley de Laplace. Agentes tensioactivos. Capilaridad. Ley de Jurin. Transporte de agua en los árboles.
Practica para la clase.
1) Un paciente recibe una transfusión de sangre por medio de
una aguja de 0,2 mm de radio y 2 cm de longitud. La densidad de la sangre es de
1050 kg/m3. La botella que suministra la sangre está a 0,5 m por
encima del brazo del paciente. ¿Cuál es la razón de flujo a través de aguja?
2) Determine la rapidez a la cual el flujo de sangre en una
arteria de 0,2 cm de diámetro se haría turbulento. Suponga que la densidad de
la sangre es de 1,05 x 10 3 kg/ m3 y que su viscosidad es
de 2,7 x 10 -3 N s/ m2
3- Una perla cuya densidad es de 2 x 10 3 kg/m3
y que tiene un radio de 2 mm cae en un champú líquido con una densidad de 1,4 x
10 3 kg/m3 y una viscosidad de 0,5 x 10 -3 N
s/ m2. Detemine la rapidez terminal de la perla.Rta: 10,45 m/s
4-a) Una centrifugadora con una
frecuencia angular de 5240 rad/s. la boca de un tubo de ensayo colocado en este
aparato está a 5 cm del eje de rotación y el fondo del mismo dista 13 cm del
mismo eje. Determine el valor efectivo de g en el punto medio del tubo de
ensayo, que corresponde a una distancia de 9 cm respecto al eje de rotación.
b) Si la masa del contenido del
tubo es de 15 g, calcule la fuerza que el fondo del tubo debe ejercer sobre el
contenido del mismo para proporcionar esta aceleración centrípeta . Rta: 2,5 x
10 6 m/s2; 3,7 x 10 4 N
Guía Nº 7
Viscosidad, Ley de
Poiseuille, velocidad terminal, Nº de Reynolds
1-Calcule la velocidad de caída de una gota de lluvia de 1x
10-3 m de radio, la viscosidad del aire es 1 x 10-3 Pa
s, la densidad del agua es 1 x 103 Kg/m3, la
densidad del aire es 1 kg/m3. Rta: 2,17 m/s
2- Determinar el caudal de un fluido hidráulico que circula
por una tubería con un diámetro interior de 30 mm sabiendo que su velocidad es
de 4 m/s.¿Qué régimen de circulación lleva el fluido? Densidad del fluido 850
kg/m3; ƞ = 0,55 centipoises, Rta: 2,82 x 10 -3 m3/s;
turbulento.
3-En un tubo de vidrio horizontal hemos colocado un cristal
de permanganato potásico y hacemos circular agua por el tubo. Observamos el
régimen laminar al distinguir unos filetes violetas que se forman a partir del
cristal. Aumentando la velocidad de paso del agua por el tubo, haciendo que el
líquido descienda de una mayor altura, se observa la formación de torbellinos.
Calcular la velocidad con que en tal instante discurre el agua por el
tubo. ƞ =0,01 poise, densidad = 1g/cm3, distancia = 0,5 cm.
4-Por una tubería de 1,3 cm de radio circula petróleo de
densidad 0,85 g/cm3 y 11,4 cp de coeficiente de viscosidad, a
una velocidad de 1 m/s. determinar el régimen con el que circula el
petróleo. Rta: 1938 laminar.
5-Por una tubería cilíndrica, horizontal, de 6 cm de radio y
25 m de longitud, pasa un líquido de densidad 1076 kg/m3 y ƞ=
180 cp. Si tiene un caudal de 1L/s, calcular: a) El número de Reynolds,b)
pérdida de presión en tal longitud. 63,1; 888 Pa.
6- tenemos una manguera de 10 m de largo y 1 cm de diámetro
conectado a un grifo con una presión de 2 atm. Calcular: a) El caudal de agua
que circula por ella, b) la velocidad media del agua. ƞ =0,01 poise. Rta
4,97 x 10-3 m3/s; 63,3 m/s
7- Para medir la viscosidad de un fluido utilizamos un
conducto de 2 m de largo y 4 mm de radio. Si aplicamos una diferencia de
presión de 10 mm Hg entre los extremos de un conducto, circula por el un caudal
de 0,3 L/min. ¿ Cuál es el coeficiente de viscosidad del líquido? Rta: 0,013
Pa.s
8- Queremos instalar un goteo en una finca. La longitud del
conducto principal ha de ser de 1800 m y deseamos un caudal de 100 l/min cuando
bombeamos con una presión de 3 atm. ¿Qué radio interno ha de
poseer el conducto principal? ƞ = 1x 10 -3 Pa.s.
Rta : 0,012 m
Hidrodinámica
- Ecuación de continuidad 1: https://www.youtube.com/watch?v=u-sucYLGQ1Q
- Ecuación de continuidad 2: https://www.youtube.com/watch?v=OssYc5xN4pM
- Principio de Bernoulli: Proyecto G. https://www.youtube.com/watch?v=BW0UmTEMMAc
- Funcionamiento de un atomizador, spray: https://www.youtube.com/watch?v=lKi-KC3LD2
- Tubo de Venturi: Medición de la presión con un manómetro de agua. https://www.youtube.com/watch?v=LWmmXk6aYaU
- Manómetro de mercurio: https://www.youtube.com/watch?v=k8hxL07T3Gg
- Teorema de Torricelli: https://www.youtube.com/watch?v=i0cAYX0VmS8
- Viscosidad: https://www.youtube.com/watch?v=STgnJ_iKvKs
- Viscosidad, ley de poiseuille: Khan Academy. https://www.youtube.com/watch?v=VQSAsaco5Fg
- Caudal: Unicoos: https://www.youtube.com/watch?v=YCfwQeLkh0I
Actividad para la clase.
1) Se utiliza una manguera de 1 cm de radio para llenar un
cubo de 20 litros. Si toma 1 min llenar el cubo, ¿Cuál es la rapidez con la que
el agua sale de la manguera? 1L = 1 dm3
2) Un alguacil le dispara a un ladrón de ganado con su revolver. Por fortuna para el ladrón, la bala se desvía y penetra en el tanque de agua del pueblo, donde origina una fuga. Si la parte superior del tanque está abierta a la atmósfera, determine la rapidez con que el agua sale por el orificio cuando el nivel del agua está a 0,5 m por encima del agujero.
Universidad de
Concepción del Uruguay
Ingeniería
Agronómica
Física
Guía 6
Hidrodinámica
1)
El
caudal medio de la sangre que circula en un tramo de un vaso sanguíneo que no
presenta ramificaciones es de 1 litro por minuto. La densidad aproximada de la
sangre es 1 Kg/L. a) ¿Cuál es la
velocidad media de la sangre en un tramo en el que el vaso tiene un radio
interior de 0,5 cm? b) ¿Y si el
radio interior del vaso es de 0,25 cm? Rta: 21,2 cm/s, v es cuatro veces mayor.
2)
La
aorta se ramifica en arterias que se van haciendo cada vez más finas hasta
convertirse en arteriolas que finalmente conducen la sangre a los capilares.
Sabiendo que el caudal sanguíneo es, para una persona en reposo, de 5 l/min y
que los radios disminuyen desde 10 mm para la aorta a 0,008 mm para los
capilares, siendo la sección total de los capilares de aproximadamente 2000 cm2,
determinar: a) El número de
capilares y el caudal en cada uno de ellos, y b) La velocidad de la sangre en la aorta y en cada uno de los
capilares. Rta: 1.109; 8,33.10-14 m3/s ; 2,65.10-1
m/s y 4,15.10-4 m/s.
3)
Un
líquido de densidad 1 kg/l se mueve a razón de 3 mm/s por un tubo horizontal de
2 cm de diámetro, en un extremo, en el otro el tubo reduce su diámetro a 0,5
cm. a) ¿Cuál es la velocidad del
líquido en la parte angosta del tubo? b)
¿Cuál es la diferencia de presión del líquido a ambos lados del agostamiento?
C) ¿Bajo qué hipótesis son válidas sus respuestas? Rta: 48 mm/s; ΔP = -1,15 Pa.
4)
Por
una tubería con un área de sección transversal de 4,2 cm2 circula
agua a una velocidad de 5,18 m/s. El agua desciende gradualmente 9,66 m
mientras que el área del tubo aumenta a 7,6 cm2. a) ¿Cuál es la velocidad del flujo en
el nivel inferior. La presión en el nivel superior es de 152 kPa; b) Halle la presión en el nivel inferior. Rta: 2,86 m/s , 257 kPa.
5) Se tiene un
recipiente de sección cuadrada mucho mayor que 1 cm2, lleno de agua
hasta una altura de 2,8 m con una pequeña abertura de sección 1 cm2
a 0,7 m de altura, tapada por un corcho. a)
Calcular la presión manométrica sobre el corcho. b) Si se extrae el corcho, calcular la velocidad de salida del
líquido. Rta: 21000 Pa, 6,48 m/s.
6) Para un tubo
horizontal de sección variable, con un fluido viscoso que entra por un extremo
y sale por el otro, determine para los puntos A, B y C, qué opción es la
correcta. Rta a cargo del alumno.
a) La velocidad en
C es menor que en A.
b) Las velocidades
y presiones en los tres puntos son iguales.
c) Las presiones
en A y C son iguales.
d) La velocidad y
la presión en A son mayores que en B.
e) La velocidad en
A es menor que en B y la presión en A es mayor que en C.
f) La diferencia
de presiones entre a y B es la misma que entre C y B.
domingo, 8 de octubre de 2017
Hidrostática
Hidrostática
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.
Bibliografía:
Serway-Faughin.Física. Editorial Pearson Educación- Cualquier edición.
Cromer A. Física para las Ciencias de la Vida. Editorial Reverté.
Kane J.W. Física. Editorial Reverté.
Wilson - Buffa. Física.
Schaum- Física general.
Serie Schaum, capítulo 13, fluidos en reposo ( pág 132) recuperado de:
https://higieneyseguridadlaboralcvs2.files.wordpress.com/2013/08/fc3adsica-general-10ma-edicic3b3n-schaum.pdf
Actividad
1a) Elabora un mapa conceptual sobre Hidrostática:
Contenidos mínimos: presión, principio de Pascal, prensa hidráulica, densidad, presión manométrica, presión absoluta, volumen, principio de Aequímedes. Ecuaciones y unidades.( luego agregaran la parte de hidrodinámica)
1b) Del siguiente link de Khan Academy: https://es.khanacademy.org/science/physics/fluids
leer ¿Qué es la presión?
Extrae los conceptos fundamentales
Luego del link:
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html
Estudiaran diversos conceptos: presión en sólidos,
presión en fluidos, Principio de Pascal, prensa hidráulica y presión
atmosférica.
Presión en sólidos:
Ingresa al link y trabaja con la pestaña: "concepto de presión"
1- Imagina que colocas una tachuela entre el pulgar y el dedo índice, aprietas la tachuela y el extremo agudo de la misma, causa dolor, no así el extremo plano. De acuerdo al principio de acción-reacción, ¿ cómo son las fuerzas que se ejercen sobre el pulgar y sobre el dedo índice? Sin embargo, la presión en el extremo agudo de la tachuela es mucho mayor que la presión en el extremo plano, ¿ a qué se debe? Defiende tu respuesta.
2- El concepto de fuerza es uno y el de presión, otro muy
distinto,¿ cuál es la diferencia?
3-a) ¿ Es lo mismo área y superficie?
b) Anota la ecuación para hallar el área de un cuadrado,
de un rectángulo, de un círculo.
4- Realiza la actividad sobre presión propuesta en el
link, comprueba si el valor es correcto.
5-a) ¿Cuánto vale la presión ejercida por la nieve sobre
los esquíes de un esquiador de 80 kg que se desliza por una pendiente de 20 °?
En primer lugar realiza un esquema y determina la componente de la fuerza de
gravedad perpendicular a la pendiente. El área de los dos esquís juntos es de
0,30 m2. Rta: 2460 Pa
b)Hallar la presión que ejerce una caja
de 5 Kg de dimensiones 10 x 25 x 40 cm cuando lo
apoyamos en la más pequeña de sus
caras
6- A continuación es importante que recuerdes el concepto
de densidad, para ello realiza las actividades propuestas en el siguiente
link:
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedades/temperatura.htm
( trabajar con las pestañas: masa, problema, volumen y
densidad)
6-b) La densidad del agua en el SI es 1000 kg/m3, exprésalo en g/cm3
c) La masa de 3 L de etanol es 2367 g. ¿ Cuál es la
densidad del etanol?¿ Cuál es la masa de 5 cm3 de etanol?
Presión hidrostática
7- Ahora trabaja nuevamente con link:
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html
Segunda pestaña: "P. fundamental de la
estática de los fluidos"
8- Interpreta y desarrolla la ecuación de presión hidrostática (en los fluidos): Ph= d g h
9- En dónde es mayor la presión hidrostática, en una
jarra a 5 cm de profundidad o en un lago a la misma profundidad.
Justifica
10- ¿ La presión en el interior de un líquido, depende de
la cantidad de líquido que hay en el recipiente, depende de la forma del
recipiente?
11- Dos recipientes contienen respectivamente 5000 L y
100 L de agua. En ambos se sumerge un cuerpo a una profundidad de 1 m. ¿
Soportan igual a distinta presión? Justifica.
Unicoos
https://www.youtube.com/watch?v=zCznNbqadio
Principio de Pascal
12- ¿Qué expresa el principio de Pascal?
13- Un tubo en forma de U (vasos comunicantes) permite
hallar, por ejemplo la densidad de uno de los líquidos inmiscibles, conociendo
la del otro, interpreta y anota la ecuación correspondiente.
Tubos en U. Presión manométrica.
Tubos en U. Presión manométrica.
Tubo en U. Vasos comunicantes y líquidos inmiscibles.Recuperado
de:
FISICA Hidrostatica -TUBO en U- BACHILLERATO Principio de
Pascal fluidos. Unicoos.recuperado de:
Estática de fluidos - Cálculo de la Diferencia de presiones:
recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=ZuGM4Xqni5o
14- Una de las aplicaciones del Principio de Pascal es la
prensa hidráulica, analiza y anata su ecuación.
b) Realiza la actividad propuesta en el link para elevar
el elefante.
15- Una prensa hidráulica posee émbolos de 6 cm y 20 cm
de diámetro respectivamente. Realiza un esquema de la prensa hidráulica. a)
Calcula la superficie de cada émbolo,b)¿ Qué fuerza debe realizarse sobre el
émbolo menor para mantener el sistema en equilibrio , cuando sobre el émbolo
mayor se ubica un cuerpo que pesa 15000 N? c)¿Qué presión se logra aplicar
sobre el émbolo menor?d) Cuál es el valor de la presión en el émbolo mayor?
Justifica. e)Si el émbolo menor se hace descender 50 cm, ¿ qué volumen de agua
desplaza? (recuerda la ecuación de volumen de un cilindro) f) Sabiendo que el
volumen de agua calculado en el punto anterior, ocupa el tubo del émbolo mayor,
¿qué altura se eleva el émbolo mayor?
Prensa hidráulica. Unicoos, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=QV0Iw0fdIWY
Presión atmosférica
16- A continuación trabaja con la tercer pestaña:
"midiendo la presión"
Link: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html
17- ¿Aproximadamente, cuántos kg de aire hay en un salón de clases cuyo piso tiene un área de 200 m cuadrados y cuyo techo está a 4 m de altura? Sabiendo que la densidad del aire es 1,2 kg/m3. ¿Cuánto pesa ese volumen de aire?
18- ¿A qué se debe la presión atmosférica?
19- ¿Por qué la presión de la atmósfera no rompe los
vidrios de la ventana?
20- Define presión atmosférica normal.
21- ¿Cómo determinó Torricelli el valor de la presión
atmosférica normal? Analiza como se obtiene la unidad de presión.
22-a- Si existiese un líquido dos veces más denso
que el mercurio y se utilizase para construir un barómetro, ¿ qué altura
tendría la columna?
b- Explica la diferencia entre presión absoluta y presión
manométrica.
c-El cerro tronador se encuentra a 3491 m de altura ,
¿qué valor tiene la presión absoluta allí?
d-En el océano Pacífico se encuentra el abismo de
Challenger al sur de las fosas de las Marianas,a una profundidad de 10994 m.
Determina el valor de la presión absoluta a esa profundidad.23- ¿Cómo funciona
un barómetro?
24-¿ Es constante el valor de la presión atmosférica?
Principio de Arquímedes
1) Trabajar con el siguiente link: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.html (el índice de contenidos se ubica en el lateral izquierdo)
2) ¿Qué expresa el principio de Arquímedes? ¿ Cómo se
obtiene la ecuación de empuje? ( interpreta y deduce la ecuación de dos formas
diferentes, a partir de las fuerzas F1 y F2; luego interpretando el enunciado E
= Peso del volumen de líquido desalojado)
3) Clic en EMPUJE, realiza la experiencia y anota como se
determina el peso aparente de un cuerpo sumergido en un fluido.
4) Anota cuando un cuerpo flota o se hunde, comparando peso
del cuerpo y el empuje.
5) Clic en EXPERIENCIAS y realiza desde la 1 a la 5,
a) ¿El empuje depende del tipo de material del cuerpo sumergido?
b) ¿El empuje depende del volumen del cuerpo sumergido?
c) ¿El empuje depende de la forma del cuerpo sumergido?
d) ¿Depende de la densidad del líquido en donde se sumerge
el cuerpo?
e) ¿El empuje cambia a medida que el cuerpo se ubica a mayor
profundidad en un líquido?
extrae una conclusión en cada una de ellas.
6)Se tiene un cubo de aluminio cuya densidad es de 2700
kg/m3, de 2 cm de arista. calcular:
a) su volumen, b) el empuje que recibe cuando se lo sumerge
en aceite, densidad 900 kg/m3, c) el peso del cuerpo en el aire, d) el peso del
cuerpo sumergido en aceite.
7-Un prisma de hierro, densidad 7800 kg/m3, de 10
cm de ancho por 30 cm de largo y 5 cm de altura, se coloca en agua, densidad
1000 kg / m3. a)Compara las densidades, ¿flota o se hunde? Defiende
tu respuesta. b) Ahora calcula el peso del cuerpo y el empuje que recibe el
cuerpo, ¿flota o se hunde? Defiende tu respuesta.
8- Con 0,83 N de Zinc, densidad 7100 kg/ m3, se
construye un cuerpo que ocupa un volumen de 80 cm3. Si se coloca
este cuerpo en agua de mar, densidad 1030 kg/m3. Compara las
densidades, ¿flota o se hunde? Defiende tu respuesta.b) Calcula el empuje que
recibe el cuerpo. Compara el peso y el empuje ¿flota o se hunde? Justifica.
Proyecto G: la ciencia de la presión
https://www.youtube.com/watch?v=SFcLbAe1P1w
Proyecto G: Presión atmosférica
https://www.youtube.com/watch?v=d7xvPQMrMdo
Unicoos: Principio de Arquímedes, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=scO9JARtW4s
2)Introducción de la hidrostática (video)recuperado de:
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/introduccion-a-la-hidroestatica-video
3)Principio de Pascal, recuperado de:
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/principio-de-pascal-video
https://www.youtube.com/watch?v=q32BKfuXDU0
4)Principio de Pascal, transmisión de fuerzas en líquidos, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=Uxo8ZckoLV0
5)Prensa de Pascal, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=-Vj918UdJFE
Densidad, recuperados de:
Densidad 1 ( alcohol, agua y mercurio)
https://www.youtube.com/watch?v=WxxE0piXF7A
Densidad 2 (Agua , solución ácida, solución salina)
https://www.youtube.com/watch?v=L5_q6REfAJY
Densidad 3 ( agua, leche, alcohol, vino)
https://www.youtube.com/watch?v=GiaknYQETy4
Densidad patrón: el agua
https://www.youtube.com/watch?v=BgDEEV0TkGs
Laboratorio virtual sobre densidad, recuperado de:
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedades/densidad.htm
Densidad del aire recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=TL-bbchI8hA
6)Presión hidrostática: Germán Rodríguez Ojeda,recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=G6hvhfhUoAg
Caída de agua a diferentes alturas, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=JFt94aSfGgM
7)Vasos comunicantes, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=wUKZk0WWZzQ
Principio de Arquímedes, recuperado de:
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/principio-de-arquimedes-1-video
¨
Principio de Arquímedes II, recuperado de:
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/principio-de-arquimedes-2-video
Sitio interactivo, recuperado de:
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.swf
http://labovirtual.blogspot.com.ar/p/fisica.html
http://biofisica-ual.blogspot.com.ar/p/unidad03.html
1)Sitio interactivo, recuperado de:
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html
Sitio interactivo sobre Priquímedes, recuperado de:
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.html
Tubos en U. Presión manométrica.
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/introduccion-a-la-hidroestatica-video
3)Principio de Pascal, recuperado de:
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/principio-de-pascal-video
https://www.youtube.com/watch?v=q32BKfuXDU0
4)Principio de Pascal, transmisión de fuerzas en líquidos, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=Uxo8ZckoLV0
5)Prensa de Pascal, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=-Vj918UdJFE
Densidad, recuperados de:
Densidad 1 ( alcohol, agua y mercurio)
https://www.youtube.com/watch?v=WxxE0piXF7A
Densidad 2 (Agua , solución ácida, solución salina)
https://www.youtube.com/watch?v=L5_q6REfAJY
Densidad 3 ( agua, leche, alcohol, vino)
https://www.youtube.com/watch?v=GiaknYQETy4
Densidad patrón: el agua
https://www.youtube.com/watch?v=BgDEEV0TkGs
Laboratorio virtual sobre densidad, recuperado de:
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedades/densidad.htm
Densidad del aire recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=TL-bbchI8hA
6)Presión hidrostática: Germán Rodríguez Ojeda,recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=G6hvhfhUoAg
Caída de agua a diferentes alturas, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=JFt94aSfGgM
7)Vasos comunicantes, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=wUKZk0WWZzQ
Principio de Arquímedes, recuperado de:
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/principio-de-arquimedes-1-video
¨
Principio de Arquímedes II, recuperado de:
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/principio-de-arquimedes-2-video
Sitio interactivo, recuperado de:
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.swf
http://labovirtual.blogspot.com.ar/p/fisica.html
http://biofisica-ual.blogspot.com.ar/p/unidad03.html
1)Sitio interactivo, recuperado de:
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html
Sitio interactivo sobre Priquímedes, recuperado de:
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.html
Tubos en U. Presión manométrica.
Tubo en U. Vasos comunicantes y líquidos inmiscibles.Recuperado
de:
FISICA Hidrostatica -TUBO en U- BACHILLERATO Principio de
Pascal fluidos. Unicoos.recuperado de:
Estática de fluidos - Cálculo de la Diferencia de presiones:
recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=ZuGM4Xqni5o
Universidad de
Concepción del Uruguay
Ingeniería
Agronómica
Física
Guía 5
Hidrostática
1) En un
recipiente cúbico de 10 cm de lado se encuentra un gas a la presión de 15 atm,
si la presión exterior (atmosférica) es de 750 mm Hg, hallar: a) la fuerza que soporta la pared del
recipiente debido al gas interior, b)
la fuerza que soporta debido a la
atmósfera. c) la fuerza neta
perpendicular a la pared del recipiente y dirigida hacia afuera. Rta: 1,519.104
N; 1.103 N; 1,419.104 N.
2)
Calcular
la presión que ejerce sobre su base un cilindro de oro de 20 cm de alto.
Densidad del oro 19,3 g/cm3. Rta: 0,37 atm.
3) Si la presión
manométrica del agua en la tubería a nivel del depósito de un edificio es de
500 kPa, ¿a qué altura se elevará el agua? Rta: 51 m.
4) Estimar la
diferencia de la presión hidrostática, debida a la sangre, entre la cabeza y el
corazón, el corazón y los pies, la cabeza y los pies, de una persona que mide
1,75 m de altura, para distintas posiciones: de pie, acostada. Densidad de la
sangre: 1,06.103 kg/m3. Rta: 13,5 cmHg; 3,2 cmHg; 10,3 cmHg,
a cargo del alumno.
5)
Al
desplazarse en ascensor de un piso a otro de un edificio, una persona
experimenta en su oído una fuerza neta hacia afuera debido a una disminución de
la presión externa (suponiendo constate la presión detrás del tímpano), dicha
fuerza vale 0,025 N y el tímpano tiene un área de 0,5 cm2.
Suponiendo que el aire es un fluido incompresible, cuya densidad es de 1,2 g/l,
determinar la distancia recorrida por el ascensor y el sentido del movimiento.
Rta: 41,7 m;
6)
Dos
vasos A y B contienen agua en equilibrio. El vaso A tiene una base de 2 cm2
y contiene agua hasta 10 cm de altura. El B, tiene una base de 4 cm2
y la altura de agua es de 5 cm. ¿Cuál es la presión debida al peso del agua en
cada a 4 cm de profundidad? ¿Cuál es la presión generada por el agua en el
fondo de cada vaso? Rta: 400 Pa, 1000 Pa; 500 Pa.
7) En el tubo en U abierto como se muestra en la
figura, hay dos líquidos inmiscibles de pesos específicos ρ1 y ρ2.
Si h1 = 2 cm y h2 = 3 cm y el líquido de la izquierda es
agua¿Cuánto vale ρ2? Peso específico del agua 1 gf/cm3.
Rta: 0,66 gf/ cm3.
8)
Los
diámetros de los émbolos grande y pequeño de un elevador hidráulico son 24 y 8
cm, respectivamente. a) ¿Cuál es el
módulo de la fuerza que debe aplicarse al émbolo más pequeño para mantener en
equilibrio un automóvil de 1000 kg colocado sobre el émbolo grande? b) Si el émbolo grande asciende 5 cm,
¿Cuánto desciende el émbolo pequeño? Rta: 1111 N, 45 cm.
9)
Tenemos
una prensa hidráulica, las superficies de sus secciones son 50 cm2
la del pistón pequeño y 250 cm2 la del pistón grade. Con ella
queremos levantar una masa de 400 kg. a)
¿Qué fuerza tiene que realizar el operador de la prensa? b) ¿Dónde debe colocar el objeto de 400 kg? c) Si la máxima fuerza que puede realizar fuese de 700 N, ¿Podrá
levantar el objeto?.
10)
El
radio del émbolo menor de una prensa es de 4 cm, si sobre él se aplica una
fuerza de 60 N se obtiene en el otro émbolo una de 300 N. ¿Cuál es el radio de
éste émbolo?
11)
El
tubo de la figura está cerrado por el extremo de la ampolla y abierto en el
otro, y tiene mercurio alojado en las dos asas inferiores. Los números indican
las alturas en milímetros. Si la presión atmosférica es de 760 mmHg. ¿Cuánto
vale la presión en el interior de la ampolla? Rta: 540 mmHg.
12) Se dispone de
un tubo en U de ramas iguales y lleno de mercurio hasta 50 cm de los bordes. La
presión atmosférica es de 75,5 cmHg. Se obturan ambas bocas y en una de ellas
se conecta una bomba de vacío? (Suponga que no hubo cambios de temperatura)
Rta: 25,1 cm.
13)
Se
sumerge un cuerpo de forma irregular y material homogéneo pero de densidad
desconocida en alcohol (δalcohol
= 1,2 g/cm3) y en agua (δagua = 1 g/cm3)
obteniendo pesos aparentes de 2,3 N en agua y 2,5 N en alcohol. Determine: a) El peso del cuerpo, b) La densidad del cuerpo. Rta: 3,3 N;
3300 kg/m3.
14)
Un
cilindro hueco de altura 4 L flota en el agua como se muestra en la figura 1.
La figura 2 muestra al mismo cilindro después de habérsele introducido un
lastre que pesa la quinta parte del peso del cilindro. Entonces, la altura de
la porción de cilindro que sobresale de la superficie del agua será:
a)
L/5
b) 2L/5 c)
L/2 d) 3L/5 e) 3L/4 f)
L/6
15)
En
el equilibrio, el objeto flota con sólo una parte de su volumen sumergida, en
donde la fuerza de empuje es igual a la fuerza de gravedad. a) ¿Cuál es la expresión matemática que
permite hallar la fracción del volumen del objeto que está sumergido?
b) La densidad del
hielo es 920 kg/m3 mientras que la del agua de mar es 1025 kg/m3.
¿Qué fracción de un iceberg se halla sumergida?
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