Principio de pascal, fuerza de empuje y ley de boyle

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Principio de pascal, fuerza de empuje y ley de boyle

  1. 1. PRINCIPIO DE PASCAL FUERZA DE EMPUJE LEY DE BOYLE PROF. ARTURO BLANCO
  2. 2. BLAS PASCAL (1623-1662)• Matemático y físico francés.• Realizó experimentos y observaciones sobre la presión que ejercen los fluidos.
  3. 3. Principio de Pascal“La presión aplicada en unpunto de un líquido contenidoen un recipiente se transmitecon el mismo valor a cadauna de sus partes”.
  4. 4. Prensa hidráulica• Es una aplicación del Principio de pascal.• Consiste en dos cilindros de diferente diámetro y diferente sección transversal comunicados entre sí, y cuyo interior está completamente lleno de líquido, que puede ser agua o aceite.• Este dispositivo se utiliza en los frenos de un automóvil, en los ascensores de autos en los talleres mecánicos.
  5. 5. VASOS COMUNICANTES• Serie de tubos de diferentes dimensiones y formas que se encuentran unidos por una base tubular.• Al llenarlos con agua, ésta se distribuye uniformemente entre ellos llegando hasta la misma altura en cada uno de ellos.
  6. 6. Ecuación de la prensa hidráulica F1/A1 = F2/A2
  7. 7. EJEMPLO 1En un taller mecánico cuentan con unaprensa hidráulica para elevar los autos ypoder revisar el motor por la parte inferior.Necesitan elevar un auto cuya masa es de1500 kg y la prensa tiene un área mayorde 1,5 m2 y un área menor de 0,005 m2.¿qué fuerza deben aplicar para lograrelevar el automóvil?
  8. 8. Presión entre fluidos P= F/A P= mg/A P= ρAhg/A P= ρghPtotal = pa + ρgh
  9. 9. EJEMPLO 2Un recipiente con una seccióncircular en su base, cuyo radio esde 4 cm, contiene agua hasta laaltura de 7 cm. ¿Cuál es lapresión que ejerce el agua sobrela superficie del recipiente?
  10. 10. EJEMPLO 3Determine la presión totalque recibe una piedra quese encuentra en el fondo deun lago, a una profundidadde 8 m.
  11. 11. PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES“Todo cuerpo sumergido totalo parcialmente en un líquidoexperimenta un empujevertical y hacia arriba, igual alpeso del volumen de líquidodesalojado por el cuerpo”
  12. 12. FUERZAS EN EQUILIBRIO Fy = E - mg= 0
  13. 13. FÓRMULA PARA ENCONTRAR LA FUERZA DE EMPUJE E - mg= 0 E = mg E = ρVg
  14. 14. E = ρVgVdesplazado/ Vcuerpo= ρcuerpo/ ρlíquido
  15. 15. EJEMPLO 4Un cilindro de 0,075m de altura y1x10-3m2 de área en su base, tienesumergido 0,05m de esa altura en unrecipiente que está lleno con unlíquido cuya densidad es de3x103kg/m3 . Calcule la fuerza deempuje que recibe dicho cilindro.
  16. 16. EJEMPLO 5Un trozo de madera de densidad690kg/m3 y de volumen 0,06m3tiene sumergido dos tercios de suvolumen en agua de mar cuyadensidad es de 1030kg/m3. ¿Cuáles la fuerza de empuje del líquidosobre el trozo de madera?
  17. 17. EJEMPLO 6Un objeto está parcialmentesumergido el agua. ¿Cuáles la densidad del objeto sise encuentra sumergido un85% de su volumen en elagua?
  18. 18. Ley de BoyleA una temperatura constante ypara una masa dada de un gas, elvolumen del gas varía de manerainversamente proporcional a lapresión absoluta que recibe.
  19. 19. EjemploUn recipiente provisto de un pistóncontiene oxígeno, cuando la presión esde 2atm y el volumen es de 20L, si elgas se comprime de modo que sutemperatura y masa no cambien supresión será de 10atm. ¿Cuál será sunuevo volumen?
  20. 20. Práctica1. Un gas ideal ocupa un recipiente con un volumen de 1L a una presión de 2atm. Si el volumen es reducido a la mitad y la temperatura se mantienen constantes ¿Cuál será la nueva presión? R/4atm2. Un gas posee inicialmente una presión “p” y un volumen “v”. ¿Cuál será la nueva presión si el volumen se reduce a una tercera parte?3. Un globo lleno de cierto gas tiene un volumen de 4,5m3, si la masa total del globo es de 3,5kg y la densidad del aire es de 1,3kg/m3; calcule la fuerza de empuje del globo. R/5,7x101N
  21. 21. 4. Un trozo de madera de 1x10-2m3 flota en agua. Si la mitad del trozo está sumergida; ¿Cuál es su fuerza de empuje? R/ 4,9x101N5. Un cilindro ajustable, contiene un gas ideal que ocupa un volumen de 0,25m3 cuando la presión que ejerce sobre las paredes es de 2x106N/m2. Si el volumen aumenta a 0,60m3 en forma isotérmica; ¿cuál será la nueva presión? R/8,3x105Pa6. Se construye una balsa de madera cuya densidad es de 600kg/m3. El área de su superficie es de 5,7m2 y su volumen es de 0,60m3. Cuando la balsa se coloca en agua dulce; ¿qué fracción de ella queda bajo el nivel del agua? R/60%

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