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FLUIDOS

Ttulo abreviado: FLUIDOSFLUIDOS

William Poblete MartnezFsicaInstituto IACC13 Mayo 2013Desarrollo1. Explique cmo se aplica el principio de Arqumedes a la navegacin de buques cargueros

El principio de Arqumedes bsicamente referido al desplazamiento de un lquido o del fluido, por lo tanto un barco que flota en equilibrio en aguas calmas, su peso y empuje del agua sobre el casco con fuerzas iguales en magnitud opuesta.

En este sentido la fuerza vertical (empuje), pasa por el centro del volumen o centro de gravedad del lquido desplazado (centro de carena)

El empuje es una fuerza igual al peso del lquido de la parte sumergida que el casco desaloja o desplaza y por este motivo lo llamamos desplazamiento.

Por lo que tenemos:

Empuje = volumen x densidad

La inmersin del casco depender del peso y la densidad del lquido en que flota. Recordando en este sentido que el agua dulce es menos densa que el agua salada, por lo tanto el volumen aumenta al pasar de agua salada a agua dulce y como el peso es constante, es una caracterstica principal de navegacin.

2. De tres ejemplos de aplicacin del principio de pascal en un hogar promedio.

Principio de Pascal La presin ejercida en un punto de un liquido, se transmite por l en todas las direcciones con la misma intensidad.

La olla a presin

Silla de computador (que puede subir o bajar a la altura adecuada)

Bombas de engranajes

Bombas centrifugas

Ventiladores

3. Estime la fuerza ejercida en el tmpano de un odo debido al agua al nada en el fondo de una piscina que tienen 5.0 m de profundidad.

Pfondo P0 = pgh = (1,00*103 Kg/m3) (9.8 m/s2) (5.0m) = 4.9 x 10 4 Pa

En este sentido se estima que el rea superficial del tmpano es 1 cm2 = 1 x 10-4m2, lo que significa que la fuerza sobre l tmpano es F= (Pfondo P0) A= 5 N 4. En un vaso con agua hay un cubo de hielo flotando, Qu sucede con el nivel del agua al derretirse del hielo?Se puede enfocar desde dos puntos de vista si mencionamos un hielo que esta flotando (hipotticamente sin derretirse) ocurrir visiblemente que el nivel del agua aumenta, en cambio su volumen permanece constante, puesto que el hielo al verlo como solido har que visiblemente se vea un aumento del volumen, pero no es as.

Por otra parte si el hielo se derrite claramente existir un aumento en el volumen del agua, ya que se incorpora ms agua al derretirse el hielo.

5. Cada segundo, 3.400 m3 de agua caen por una cascada de 500 m de ancho en el borde, que presenta una profundidad de 1.8 m en ese punto Cul es la velocidad del agua en ese punto? Datos:Volumen de agua por segundo= 3.400 m3Superficie = 500 m

Profundidad (h)= 1.8 m

Velocidad del agua?

500 m * 1.8 =

V=900 m2 * 3400 m3/s

Velocidad del agua = 306 *10 4 m/s

6. Un barco averiado en el ocano, que apenas se mantiene a flote, es remolcado rio arriba para llevarlo a un muelle seco y repararlo. Cuando se comienza a ascender por el ro, el barco se hunde. Explique los motivos basndose en los principios vistos en esta semana.Sucede que cuando un barco se sumerge en el agua, el barco desaloja una parte de volumen que ocupaba un fluido, empujndolo hacia afuera y como consecuencia el agua empuja al barco en todas las direcciones perpendicular al casco hacia dentro.

Por lo tanto en un barco se presentan dos fuerzas la que es producida por el fluido sobre el barco (hacia arriba) y la ejercida por la tierra (peso del barco) hacia abajo.

Cuando situamos la nave en el lquido, al principio desaloja poca agua, siendo el empuje menor que el peso y mientras ocurra eso el barco se seguir hundiendo. Al hundirse desaloja ms agua y sta pesa ms, aumentando el empuje hasta igualarlo al peso; en ese momento se alcanza el equilibrio.

Cuando hay un desequilibrio entre ambas fuerzas entonces el barco se hundir, por lo que esto ocurre cuando se comienza a levantar el barco. Citas bibliogrficas

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