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domingo, 28 de abril de 2013
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| fluido |
CECYTEG _ Física _ Tercer parcial _ Equipo 5 _ Tema: Fluidos, Propiedades
Primarias
Integrantes: Paloma de Jesús Morales Torres, Uriel Gonzales García,
Bianca Sarahí Lizbeth Guzmán soto, anal aura Aguilar Aguilar
Un fluido es
cualquier cosa que pueda derramarse si no está en un recipiente (a menos que
sea lo suficientemente grande como para mantenerse unido por la gravedad, al
igual que una estrella). Si lo puedes revolver con una cuchara, o absorber con
una pajilla, entonces es un fluido. El agua es un fluido y también lo es el
aire. De hecho, todos los líquidos y gases son fluidos.
Las moléculas de un sólido están
unidas, pero en un fluido, las moléculas están libres y pueden pasar una junto
a la otra. De manera que si tuvieras manos muy pequeñas, podrías empujar a la
molécula de un fluido en una dirección y a otra en dirección opuesta, ambas se
moverían en la dirección hacia donde las empujas.
Las propiedades de un fluido son las
que definen el comportamiento y características del mismo tanto en reposo como
en movimiento. Existen propiedades primarias y propiedades secundarias del
fluido.
Propiedades primarias
PRESION:
La presión
P ejercida por un fluido sobre una superficie está definida como la fuerza normal
ejercida por el fluido por unidad de área de la superficie. Si la fuerza se mide
en N y el área en m2, la unidad es entonces el newton por metro cuadrado o
Pascal, cuyo símbolo es P a, y es la unidad básica de presión del S.I.
Unidades
de Presión
·
1 Pa = 1 N · m−2
·
1 atm = 101325
N · m−2
·
1 bar = 100000
N · m−2
·
1 Torr = 1mm Hg
·
1 atm = 760 Torr
·
1 psi = 6894.76 N · m−2
DENSIDAD:
La
densidad ρ es el recíproco del volumen específico y se refiere a la cantidad de
masa contenida en un determinado volumen. Su unidad en el Sistema Internacional
es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque frecuentemente se expresa en
g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva
(ρ =m/V) donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del
determinado cuerpo.
·
g/mL = 1000
kg/m3
·
kg/m3 = 1
kg/m3
·
kg/L = 1000
kg/m3
·
oz/ft3 =
1.001153961 kg/m3
·
oz/in3 =
1.729994044×103 kg/m3
·
lbm/ft3 =
16.01846337 kg/m3
·
lbm/in3 = 2.767990471×104 kg/m3
·
slug/ft3 = 515.3788184 kg/m3
TEMPERATURA:
En
general, lo común es medir la temperatura con termómetros de vidrio llenos de líquido,
en los que el líquido se expande cuando se calienta. Así es como un tubo
uniforme, lleno parcialmente con mercurio, alcohol o algún otro fluido, puede indicar
el grado de calentamiento por la longitud de la columna de fluido. Sin embargo,
la asignación de valores numéricos al grado de calentamiento se hace mediante
una definición arbitraria.
ENERGIA INTERNA:
La energía interna U de un sistema intenta ser
un reflejo de la energía a escala microscópica. Más concretamente, es la suma de
la energía cinética interna, es decir, de las sumas de las energías cinéticas
de las individualidades que lo forman respecto al centro de masas del sistema,
y de la energía potencial interna, que es la energía potencial asociada a las
interacciones entre estas individualidades.
ENTALPIA:
La
entalpía es una función de estado de la termodinámica donde la variación permite
expresar la cantidad de calor puesto en juego durante una transformación a
presión constante en un sistema termodinámico, transformación en el curso de la
cual se puede recibir o aportar energía (por ejemplo la utilizada para un trabajo
mecánico). En este sentido la entalpía es numéricamente igual al calor intercambiado
con el ambiente exterior al sistema en cuestión. A la presión del sistema, se
define la entalpía como:
H = U + P
V
Usualmente
la entalpía se mide, dentro del Sistema Internacional de Unidades, en joules.
ENTROPIA:
La entropía describe lo irreversible de los
sistemas termodinámicos. La entropía (simbolizada como S) es la magnitud física
que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo.
Es una función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema
aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural. La
palabra entropía procede del griego y significa evolución o transformación. Fue
Rudolf Clausius quien le dio nombre y la desarrolló durante la década de 1850.
CALOR ESPECÍFICO:
La capacidad calorífica de un cuerpo (C) es razón
de la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo en un proceso
cualquiera por su cambio de temperatura correspondiente.
C =∆Q/∆T
En una
forma menos formal es la energía necesaria para aumentar 1K su temperatura,
(usando el S.I.).
La
capacidad calorífica indica la mayor o menor dificultad que presenta un cuerpo
para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor.
Puede
interpretarse como una medida de inercia térmica. Es una propiedad extensiva,
ya que su magnitud depende de la cantidad de material en el objeto, por ejemplo,
la capacidad calorífica del agua de una piscina olímpica será mayor que la de
una cucharadita. Al ser una propiedad extensiva, la capacidad calorífica es
característica de un objeto en particular, y además depende de la temperatura y
posiblemente de la presión.
VISCOSIDAD:
La
viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido
que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos
presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación
bastante buena para ciertas aplicaciones. Imaginemos un bloque sólido (no
fluido) sometido a una fuerza tangencial. En este caso el material sólido opone
una resistencia a la fuerza aplicada, pero se deforma, tanto más cuanto menor
sea su rigidez. Si imaginamos que la goma de borrar está formada por delgadas
capas unas sobre otras, el resultado de la deformación es el desplazamiento
relativo de unas capas respecto de las adyacentes.
Problemas:
La
presión atmosférica tiene un valor aproximado de 1 x 105 pa. ¿Qué fuerza ejerce
el aire confinado de un cuarto sobre una ventana de 4º x 80 cm?
Un
tubo de ensayo tiene 3 cm de aceite (r = 0.80 g/cm3) flotando en 10 cm de agua
¿Cuál es la presión en el fondo del tubo debida al fluido que contiene?
El
corazón bombea sangre por la aorta con una presión media de 100 mm Hg. Si el
área de la sección transversal de la aorta es de 3 cm2, ¿Cuál es la fuerza
media que ejerce el musculo sobre la sangre?
Cuestionario
1._ menciona almenos 5 propiedades primarias.
2._ la fuerza normal ejercida por el fluido por unidad de
área de la superficie.
3._es el reciproco del volumen especifico y se refiere a
la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
4._puede indicar el grado de calentamiento por la
longitud de la columna de fluido
5._es la suma de la energía cinética interna
6._es una función de estado de la temperatura
termodinámica donde la variación permite expresar la cantidad de calor puesto
en juego durante una transformación (por ejemplo la utilizada para un trabajo mecánico)
7._ describe lo irreversible de los sistemas
termodinámicos. Magnitud física que mide la parte de la energía que no puede
utilizarse para producir trabajo.
8._es la capacidad calorífica de un cuerpo, es la razón
de la cantidad de energía
9._es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales.
10._un fluido que no tiene viscosidad se le denomina:
EQUIPO N° 2 SOLIDOS "DUCTILIDAD"
COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS DEL
ESTADO DE GUANAJUATO.
FISICA: SOLIDOS ¨DUCTILIDAD¨ PROFESOR: TONATIUH CAVAZOS GALLEGOS
INTEGRANTES:
BLANCA GODINEZ, ARIADNA ROJAS, ERICK
GARCIA, MIRIAM BARCENAS.
MODULO DE THOMAS YOUNG
Es un parámetro que caracteriza el comportamiento de
un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza.
Para un material elástico lineal e isótropo, el módulo de Young tiene el mismo valor para una tracción que para una compresión, siendo una constante independiente del esfuerzo
siempre que no exceda de un valor máximo denominado límite elástico, y es siempre mayor que cero: si se fracciona una
barra, aumenta de longitud.
·
MATERIALES
LINEALES
Para un material elástico lineal el módulo de elasticidad longitudinal es una constante (para valores de
tensión dentro del rango de reversibilidad completa de deformaciones). En este
caso, su valor se define como el cociente entre la tensión y la deformación que aparecen en una barra recta estirada
fabricada con el material del que se quiere estimar el módulo de elasticidad
·
MATERIALES NO LINEALES
Cuando se consideran ciertos
materiales, como por ejemplo el cobre, donde la curva de tensión-deformación no tiene
ningún tramo lineal, aparece una dificultad ya que no puede usarse la expresión
anterior. Para ese tipo de materiales no lineales pueden definirse magnitudes
asimilables al módulo de Young de los materiales lineales, ya que la tensión de
estiramiento y la deformación obtenida no son directamente proporcionales.
| Cuando un
objeto se somete a fuerzas externas, sufre cambios de tamaño
o de forma, o de ambos. Esos cambios dependen del arreglo de los átomos y su
enlace en el material.
Cuando un
peso jala y estira a otro y cuando se le quita este peso y regresa a su
tamaño normal decimos que es un cuerpo
elástico.
Elasticidad: Propiedad de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación
sobre un objeto, y el objeto regresa a su forma original cuando cesa la
deformación.
Los
materiales no deformables se les llama inelásticos (arcilla, plastilina y
masa de repostería). El plomo también es inelástico, porque se deforma con
facilidad de manera permanente.
Si se
estira o se comprime más allá de cierta cantidad, ya no regresa a su estado
original, y permanece deformado, a esto se le llama límite elástico.
*Cuando se
tira o se estira de lago se dice que está en tensión (largas y delgadas).
*Cuando se
aprieta o se comprime algo se dice que está en compresión (cortas y gruesas).
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Estos materiales, como ciertos metales o asfaltos, se conocen como dúctiles. En cambio, los materiales que no poseen esta propiedad se califican como frágiles. Esto quiere decir que los materiales dúctiles pueden experimentar importantes deformaciones antes de romperse, mientras que los frágiles se rompen casi sin deformación. Se dice que un material no dúctil, se vuelve quebradizo, lo que quiere decir que se quiebra o se rompe con poco o ningún esfuerzo o alargamiento.
Los materiales dúctiles toleran métodos de fabricación por deformación plástica y soportan una mayor cantidad de uso, ya que se deforman antes de romperse. Es necesario aplicar una gran fuerza para romper un material dúctil: sus átomos pueden deslizarse unos sobre otros, estirando el material sin romperse
1.Calcular la fuerza ejercida por un resorte que se estira 100
cm y tiene una constante elasticidad de 200 d por cm.
En los
problemas que planteas, se aplica la Ley de Hooke que dice :
......... ............ F = k . X
DATOS
estiramiento del resorte.... x = 100 cm
Constante de elasticidad... K = 200 dinas /cm
Fuerza ejercida................ F =?
Aplicaremos:
F = K. x
reemplazando valores:
F = (200) (100)
......... ............ F = k . X
DATOS
estiramiento del resorte.... x = 100 cm
Constante de elasticidad... K = 200 dinas /cm
Fuerza ejercida................ F =?
Aplicaremos:
F = K. x
reemplazando valores:
F = (200) (100)
F = 20 000
dinas
como 1 Newton = 100 000 dinas, podemos escribir
como 1 Newton = 100 000 dinas, podemos escribir
F = 0,20 N...RESPUESTA
2. Determine la deformación de un resorte al cual se le aplica
una fuerza de 40 N y tiene una constancia de elasticidad 400 N.m.
DATOS
estiramiento del resorte.... x =?
Constante de elasticidad... K = 400 N /m
Fuerza ejercida................ F = 40 N
estiramiento del resorte.... x =?
Constante de elasticidad... K = 400 N /m
Fuerza ejercida................ F = 40 N
Aplicaremos:
F = K. x
reemplazando valores:
reemplazando valores:
RESPUESTA:
CUESTIONARIO:
1: ¿QUÉ ES LA DUCTILIDAD?
EQUIPO #3
COHESIÓN
Colegio de Estudios Científicos Y Tecnológicos de Estado de Guanajuato
Tema:
Elasticidad, Tenacidad, Cohesión. Materia: Física
Integrantes: Paulina
Ramírez, Keila González, Florencia Vargas, Rafael Guzmán.
ELASTICIDAD.
Muchos materiales poseen la propiedad de ser
elásticos ya que se pueden estirar por la acción de una fuerza y volver a su
forma original al dejar de aplicarla. Se
le llama la ley de Hooke a la investigación del comportamiento de los resortes
realizada por el científico y astrónomo Robert Hooke.
Dependiendo de los esfuerzos y de las
deformaciones de los objetos los módulos de elasticidad se clasifican en:
Módulo de
Young
mide la resistencia que pone un sólido al cambiar su longitud, por lo que se
relaciona con el esfuerzo longitudinal, ya sea de tensión o de compresión.
Módulo de
corte mide
la resistencia al movimiento de los planos de un sólido, al desplazarse una
sobre otra.
Módulo volumétrico mide la
resistencia que presentan los sólidos y líquidos a los cabios de su volumen
COHESIÓN
Las fuerzas moleculares ejercidas éntrelas moléculas
de un cuerpo se denomina a veces fuerzas de cohesión. Además de permitir
explicar la cohesión de la moléculas dentro de un sólido y líquido, explican el
origen de la tensión superficial de los líquidos, consideremos una molécula m cerca de la superficie de un líquido.
La atracción de las moléculas vecinas (fuerza de cohesión) da una resultante
dirigida hacia el interior del líquido. Por tanto, esta superficie tiende a
contraerse hasta ocupar el área mínima, compatible con sus límites (bordes),
análoga a una lámina de caucho estirada.
La tensión superficial porque una aguja de
acero o ciertos insectos pueden flotar. Las fuerzas de tensión dan una fuerza
resultante dirigida hacia arriba y que puede equilibrar el peso de la aguja y
del insecto.
TENASIDAD
Es la energía total que absorbe un material
antes de alcanzar la rotura por la acumulación de dislocaciones.
PROBLEMAS:
1. Calcular la fuerza ejercida por un resorte
que se estira 100 cm y tiene una constante elasticidad de 200 d por cm.
2. Determine la deformación de un resorte al
cual se le aplica una fuerza de 40 N y tiene una constancia de elasticidad 400
N.m.
3. Determine la contante de elasticidad de un
resorte al cual se le aplica una fuerza de 200 N y se deforma 7 cm.
FORMULA A UTILIZAR:
F = k . x
x = estiramiento del resorte
K = Constante de elasticidad
F = Fuerza ejercida
CUESTIONARIO
1.
Es la propiedad de muchos materiales que pueden estirar por la
acion de fuerza y volver a su forma original.
2.
Esta ley estudia el comportamiento de los resortes
3.
Cuantos modulos de elasticidad existen
4.
Cuáles son los tres modulos de elasticidad
5.
Que mide el modulo de Young
6.
Que mide el modulo volumétrico
7.
Las fuerzas moleculares ejercidas entre las moléculas de un cuerpo
se denominan
8.
Como se le llama a la fuerza de atracción de las moléculas
9.
Di una de las características que se pueden observar en la fuerza
de cohesion.
10. Es la
energía total que absorbe un material antes de alcanzar la rutura.
11. Por que la
tenacidad alcanza la rutura.
12. Por que
razón las agujas y algunos insectos pueden flotar en el agua.
AQUI LES DEJAMOS LA PRESENTACION DE POWERPOINT EN LA CUAL LES PRESENTAMOS UN BREVE RESUMEN DE LA INFROMACION.
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