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FLUIDOS EN REPOSO

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  1. 1. Fuerzas y presiones en fluidos 4 INICIO ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR PARA EMPEZAR ESQUEMA INTERNET
  2. 2. Esquema de contenidos Los fluidos y el principio de Arquímedes La pérdida de peso en el agua La fuerza de empuje El principio de Arquímedes Flotabilidad Fuerzas ejercidas por fluidos Las fuerzas en el interior de un fluido La presión La presión hidrostática Principio fundamental de la hidrostática La botella de Pascal La prensa hidráulica La presión en los gases La presión atmosférica La presión atmosférica y la altitud El principio de Pascal SALIR ANTERIOR ESQUEMA INTERNET INICIO
  3. 3. La presión En cada caso se ejerce la misma fuerza sobre el mismo objeto en dos situaciones diferentes. ¿Por qué el resultado es tan distinto? Cuanto menor es la superficie sobre la que actúa una fuerza, mayor es su efecto. Este efecto se denomina presión . La presión que soporta cada punto del cuerpo del faquir es menor cuanto mayor sea el número de clavos. p = F/S 1 Pa = 1 N / 1 m 2 ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR INICIO
  4. 4. La presión hidrostática La presión ejercida sobre un cuerpo sumergido en un fluido depende de la columna de fluido que hay sobre el cuerpo. h S Se ejerce una presión debida al peso de la columna de líquido que hay sobre el prisma. Peso líquido = m líquido · g = d líquido · V líquido · g P = d líquido · S · h · g ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR INICIO d líquido · S · h · g d líquido · h · g S p F S = = =
  5. 5. Principio fundamental de la hidrostática Dos puntos que se encuentren sumergidos en un líquido a la misma altura, estarán sometidos a la misma presión. A B h 1 h 2 S La diferencia de presión entre A y B es: p 2 - p 1 = d líquido · g · ( h 2 - h 1 ) VASOS COMUNICANTES CON LÍQUIDOS INMISCIBLES Agua Aceite h B h A A B p A = p B -> d aceite · g · h A = d agua · g · h B -> d aceite · h A = d agua · h B ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR INICIO
  6. 6. La presión atmosférica El aire que forma la atmósfera es un gas y ejerce presión sobre cualquier cuerpo que se encuentre en él. ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR INICIO Empuje Peso
  7. 7. La presión atmosférica y la altitud Nivel del mar p A = d · g · h A p B = d · g · h B En la base del edificio En lo alto del edificio p B - p A = d · g · h B – d · g · h A = d · g · ( h B – h A ) p B - p A = d · g · h altura del edificio ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR INICIO A B h B h A
  8. 8. La botella de Pascal La presión ejercida en un punto de un líquido se transmite íntegramente a todos los puntos del mismo. Botella de Pascal Tapones de goma Bajamos el émbolo Bajamos el émbolo AGUA – FLUIDO INCOMPRESIBLE AIRE – FLUIDO COMPRESIBLE ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR INICIO
  9. 9. La prensa hidráulica p 1 = p 2 ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR INICIO F 1 -> F 2 -> S 1 S 2 F 1 S 1 p 1 = F 2 S 2 p 2 = F 2 S 2 F 1 S 1 =
  10. 10. Para empezar, experimenta y piensa El principio de Arquímedes Empuje Botella llena de agua Globo Botella llena de aire Insuflamos aire por la pajita. Metemos el dedo en el agua sin tocar las paredes ni el fondo. La balanza indica una masa mayor SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR ESQUEMA INTERNET INICIO
  11. 11. La pérdida de peso en el agua Cuerda Bola Dinamómetro Agua destilada Probeta Agua destilada 100 cm 3 Introducimos la bola hasta la mitad de la probeta. 141 cm 3 Atamos la bola a la cuerda y la pesamos con el dinamómetro. ¿Cuánto pesa el agua que ha desplazado la bola? 41 cm 3 de agua desplazados Densidad del agua d H2O = 1kg/dm 3 P = m · g = 41·10 -3 kg ·9,8 m/s 2 = 0,4 N La pérdida de peso de la bola en el agua es: 2 N – 1,6 N = 0,4 N ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR INICIO d = m -> m = d · V = 1 kg ·41 ·10 -3 dm 3 = 41 ·10 -3 kg V dm 3
  12. 12. La fuerza de empuje Peso real (en el aire) Peso aparente (dentro de un líquido) 8 N 5 N Peso Peso Empuje La fuerza que empuja el cuerpo hacia arriba y que contrarresta el peso del cuerpo se denomina fuerza de empuje . ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR INICIO
  13. 13. El principio de Arquímedes Todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del líquido desalojado. El rey de Siracusa entregó una pieza de oro a un orfebre para que le fabricase una corona. ¿Cómo saber si la corona estaba hecha con el oro entregado? La densidad del oro y la plata son distintas y, por tanto, los bloques tienen distinto volumen. La corona no estaba hecha con la pieza de oro. Más agua desplazada que con el bloque de oro, pero menos que con el bloque de plata. Desplaza poca agua Desplaza mucha agua Experiencia de Arquímedes ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR INICIO Bloque de oro de la misma masa que la corona. Bloque de plata de la misma masa que la corona.
  14. 14. Fuerzas ejercidas por fluidos Tubo de plástico Tapa de plástico Se introduce en un recipiente de agua La tapa se separa cuando el nivel de agua del interior del tubo coincide con el del recipiente Un cuerpo sumergido en un fluido está sometido a una fuerza que actúa en cualquier dirección perpendicular al cuerpo. La tapa se queda pegada en cualquier dirección La fuerza aumenta cuanto mayor es la profundidad ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR CLIC PARA CONTINUAR INICIO 1 2 3
  15. 15. Enlaces de interés Presión y fluidos IR A ESTA WEB ESQUEMA INTERNET SALIR ANTERIOR INICIO Principio de Arquímedes IR A ESTA WEB

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