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CURSOS

Autores de la página

  • Elio Roca
    noviembre 26, 2011

CLASES DE FISICA

Comenzaremos la clase recapitulando revisando la tarea, pasaremos a una discución de ejemplos cotidianos del tema para pasar al planteamiento de sus ecuaciones, resolveremos ejemplos en clase, dejando de tarea un ejercicio por principio planteado para entregar la próxima clase, finalizamos mencionando el próximo tema y su bibliografía.
Evaluaremos con tareas diarias, un experimento práctico y exámen parcial por unidad ademas de un exámen final.
Los libros principales del curso son  Física de Serway  4a ed para la parte de mecanica, para termología y fluidos el Física General de Hector Perez Montiel.  Material alternativo se puede encontrar en wikibooks y el libro en línea de Ángel Franco García de la Universidad del País Vasco.

AVISO DE EXAMENES
                                                             EXAMEN FINAL
Grupo IEM-101                                    Lunes 5 de diciembre
Grupo IEM-102                                    Martes 6 de diciembre

LIGAS PRINCIPALES
PROGRAMA                          CALIFICACIONES

LECTURAS RECOMENDADAS:
La Matemática en la Ciencia
Isaac Asimov
Galileo Galilei (1564-1642)
Isaac Newton (1642-1727)
Albert Einstein
(1879-1955)

Clase 25. Exámen Final.

publicado a la‎(s)‎ 8/12/2011 4:34 por Elio Roca   [ actualizado el 8/12/2011 4:52 ]

ALUMNO: __________________      SALON: ______       FECHA:___________
INSTRUCCIONES: Anote su nombre, lea las preguntas seleccionando una única respuesta tachando la letra correspondiente, deje las difíciles al final. Duración máxima de exámen: una hora.
I. PRINCIPIOS

1. Usain Bolt establecio la marca de los 100m en 9.58s. Su rapidez es de:
a) 100m
b) 9.58s
c) 10.4m/s
d) 10.4Km/s
e) 10.4

2. Es una forma de energía mécanica:
a) velocidad
b) fuerza
c) rapidez
d) momento

e) potencial

3. Es la energía que depende de la altura:
a) velocidad
b) fuerza
c) trabajo
d) energía cinética
e) potencial

4. La energía que depende de la velocidad:
a) velocidad
b) fuerza
c) dinámica
d) energía cinética
e) potencial


5. Que energía es la que se conserva:
a) velocidad
b) fuerza
c) total
d) energía cinética
e) potencial


6. Quien enuncio el principio "La elongación es proporcional a la fuerza aplicada"
a) Newton
b) Hook
c) Arquímides
d) Pascal
e) Bernoulli

7. Quien enuncio el principio "La presión en cualquier punto de un líquido se transmite con la misma intensidad en todas direcciones":
a) Newton
b) Hook
c) Arquímides
d) Pascal
e) Bernoulli


8. Masa por aceleracion es:
a) velocidad
b) fuerza
c) rapidez
d)
reacción
e) potencial

9. Longitud entre tiempo es:
a) gasto
b) fuerza
c) rapidez
d) potencia
e) corriente

10. Energía entre tiempo es:
a) gasto
b) fuerza
c) rapidez
d) potencia
e) corriente



11. Volumen entre tiempo es
a) gasto
b) fuerza
c) rapidez
d) potencia
e) corriente

12. Carga eléctrica entre tiempo es:
a) velocidad
b) fuerza
c) rapidez
d) potencia
e) coriente

13. Peso es masa por:
a) velocidad
b) rápidez
c) momento
d) aceleración
e) gravedad


II. LEYES

1. Fuerza es masa por:
a) velocidad
b) rápidez
c) momento
d) aceleración
e) gravedad


2. Es ley de los gases a temperatura constante:
a) Boyle
b) Charles
c) General
d) Bernulli
e) Gay-Lussac

3. Es ley de los gases a presión constante:
a) Boyle
b) Charles
c) General
d) Bernulli
e) Gay-Lussac


4. Es ley de los gases a volumen constante:
a) Boyle
b) Charles
c) General
d) Bernulli
e) Gay-Lussac


5. Es la corriente que circula en un foco de 12 ohms a 12 volts
a) A
b) 0.1A
c) 12A
d) 1
e) 10A

III. UNIDADES

1. Es símbolo de una unidad de energia:
a) f/a
b) N/m
c) J
d) Julios
e) Pa


2. Es el simbolo para los kelvin:
a) º
b) K
c) ºk
d) ºC
e) ºF

3. La fuerza se mide en:
a) metros
b) newtons
c) pascales
d) julios
e) radianes

4. El trabajo se mide en:
a) metros
b) newtons
c) pascales
d) julios
e) radianes


5. NO es una unidad de energía:
a) julios
b) ergios
c) calorias
d) BTUs
e) watts

6. ¿Cuanto es 100 grados
farenheit en celsius?
a) 100C
b)
37.8ºC
c) 32ºK
d) 37.8
e) 32ºC


7. La escala científica de la temperatura es:
a) grados
b) celsius
c) farenheit
d) kelvin
e) radian




8. La presión se mide en:
a) metros
b) newtons
c) pascales
d) julios
e) radianes

9.Cuando dos cargas eléctricas son contarias:
A) Se electrifican
B) Se polarizan
C) Se repelen
D) Se atraen
E) Se inducen

10. La cantidad de carga eléctrica se mide en:
a) Amperes
b) Joules
c) Watts
d) Ohms
e) Coulombs




11. Es el símbolo para una unidad de intensidad de corriente:
a) A
b) J
c) W
d) N
e) C


12. La resistencia electrica se mide en:
a) Amperes
b) Joules
c) Watts
d) Ohms
e) Volts

13. El potencial eléctrico se mide en:
a) Amperes
b) Joules
c) Watts
d) Ohms
e) Volts


14. La potencia se mide en:
a) Amperes
b) Joules
c) Watts
d) Ohms
e) Volts

15. Es la cantidad de energía calorífica necesaria para elevar un grado celsius la temperatura de un gramo de agua pura, desde 14,5 °C a 15,5 °C:
a) julios
b) ergios
c) calorias
d) BTUs
e) watts

16. La masa se mide en:
a) metros
b) newtons
c) pascales
d) julios
e) gramos

17. El peso se mide en:
a) metros
b) newtons
c) pascales
d) julios
e) gramos

Ejemplo de EXAMEN FINAL

publicado a la‎(s)‎ 2/12/2011 4:26 por Elio Roca   [ actualizado el 4/1/2012 23:18 ]

INSTRUCCIONES: Anote su nombre, lea las preguntas seleccionando una única respuesta tachando la letra correspondiente, deje las difíciles al final. Duración una hora.

ALUMNO: __________________________________

I. PRINCIPIOS

Para un movimiento, la relación de la magnitud de la distancia recorrida entre la del tiempo correspondiente se llama:
a) velocidad
b) fuerza
c) rapidez
d) energía cinética
e) potencial

Quien enuncio el principio "La elongación es proporcional a la fuerza aplicada"
a) Newton
b) Hook
c) Arquímides
d) Pascal
e) Bernoulli

Quien enuncio el principio "La presión en cualquier punto de un líquido se transmite con la misma intensidad en todas direcciones":
a) Newton
b) Hook
c) Arquímides
d) Pascal
e) Bernoulli


Quien enuncio el principio "Energía en un fluido es constante":
a) Newton
b) Hook
c) Arquímides
d) Pascal
e) Bernoulli


II. LEYES.

Es una de las 3 leyes de newton.
a) velocidad
b) fuerza
c) reacción
d) energía cinética
e) potencial


NO es una ley de los gases:
a) Boyle
b) Charles
c) General
d) Bernulli
e) Gay-Lussac

Quien enuncio la ley "La corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia"
a) Boyle
b) Charles
c) Ohm
d) Bernulli
e) Gay-Lussac


III. UNIDADES.

La unidad mas apropiada para medir ángulos en física es:
a) grados
b) celsius
c) farenheit
d) kelvin
e) radian

La fuerza se mide en:
a) metros
b) newtons
c) pascales
d) julios
e) radianes

La energía se mide en:
a) metros
b) newtons
c) pascales
d) julios
e) radianes

Clase 26. Práctica final.

publicado a la‎(s)‎ 30/11/2011 3:58 por Elio Roca   [ actualizado el 14/1/2012 0:39 ]

Como última práctica reproducirán cualquier experimento sencillo, explicando el fenómeno y elaborando un poster.

FORMATO DEL POSTER
El objetivo del poster es dar un vistazo rápido al experimento, viendo en una misma ojeada los principales  aspectos del experimento: la justificación, la teoría, el diseño experimental, los resultados y la conclusión. El cual preferentemente se elabora en un papel bond, a continuación esquematizo el contenido:

titulo: "Determinación de _____ley______ con __artilugio___"
                                                                Roca, E. UQRoo, 9 dic 2011
INTRODUCCION
- aqui se menciona la justificación, teoría del experimento y el diseño experimental con su diagrama-

DATOS
- aca se explica como se tomaron los datos y se pone la gráfica de los mismos -

CONCLUSION
- finalmente se determina la válidez del experimento, es decir si se demostro o no la ley, y si fué didactica la actividad -
 

Clase 24. 3er Exámen Parcial.

publicado a la‎(s)‎ 30/11/2011 3:36 por Elio Roca   [ actualizado el 4/12/2011 2:32 ]

INTRUCCIONES. Primeramente lee todos los problemas, después resuelvelos en una hoja aparte dejando los difíciles para el final, son 10 y cada uno vale un punto. Recuerda de anotar DATOS, FORMULA y SUSTITUCIÓN. Se anulan los exámenes sin nombre.
  1. ¿Cual es el valor de la constante elástica de un resorte que se deforma 10cm al colgarle una masa de 100g?
  2. ¿Cual es el volumen de agua dulce que desplaza un barco de 500 toneladas?
  3. ¿Cual es el la presión que ejerce una persona de 50kg con un solo pie si este tiene un área de 100cm2?
  4. Para una prensa hidráulica ¿cual será la fuerza necesaria aplicar en el émbolo menor con 12cm de diametro si en el émbolo mayor de 40cm queremos levantar un carro de una tonelada?
  5. ¿Cual es el gasto de agua de una llave si se llena una cubeta de 10 litros en un minuto?
  6. ¿Cuantos electrones circulan al pasar un ampere un segundo?
  7. ¿Cual es la corriente por una resistencia de 12 Ohms  conectada a 12 volts?
  8. ¿Cual es la resistencia equivalente para dos resistores en serie de 6 0hms cada uno?
  9. ¿Cual es la resistencia equivalente para dos resistores en paralelo de 24 Ohms cada uno?
  10. ¿Cual es la potencia de un foco de 12Ω  conectado a 12V?

RESPUESTAS

  1. k= F/x = (0.2m9.8m/s2)/0.2m   9.8N/m
  2. 500m3
  3. 4.9x104Pa
  4. 882N
  5. 0.6m3
  6. 6.25x1023 electrones
  7. 1A
  8. 12Ω
  9. 12Ω
  10. 12W

Clase 23. Examen de repaso. Elásticidad, hidrología y electricidad.

publicado a la‎(s)‎ 28/11/2011 3:57 por Elio Roca   [ actualizado el 30/11/2011 3:35 ]

  1. ¿Cual es el valor de la constante elástica de un resorte que se deforma 10cm al colgarle una masa de 200g?
  2. ¿Cual es el valor de la presión atmosférica?
  3. ¿Cual es el volumen de agua dulce que desplaza un barco de 1000 toneladas?
  4. ¿Cual será la fuerza en el émbolo mayor de 40cm de diametro si en el embolo menor de 12cm se aplica una fuerza de 250N?
  5. ¿Cual es el gasto de agua al circular 3m3  en medio minuto?
  6. ¿Cuantos electrones circulan al pasar 2A en 10 segundos?
  7. ¿Cual es la corriente por una resistencia de 10 Ohms conectada a 5V?
  8. ¿Cual es la resistencia equivalente para dos resistores en serie de 10 Ohms?
  9. ¿Cual es la resistencia equivalente para dos resistores en paralelo de 10 Ohms?
  10. ¿Cual es la potencia de un foco de 10 Ohms conectado a 12 volts?












Clase 22. Ley de Ohm.

publicado a la‎(s)‎ 27/11/2011 4:10 por Elio Roca   [ actualizado el 27/11/2011 4:19 ]

Corriente eléctrica

Cuando existen dos puntos con diferente potencial eléctrico (o dos elementos con diferente carga) y los mismos son unidos por un conductor se produce un movimiento de cargas llamado corriente eléctrica que tiende a equilibrar las cargas entre un lado y otro. El sistema siempre tenderá a un equilibrio de cargas.

La corriente eléctrica se mide de la misma forma que se mediría la cantidad de un líquido que pasa a través de un caño, es decir en una determinada unidad de medida del mismo sobre la unidad de tiempo (cuanto pasa por unidad de tiempo).

Debido a que medirlo en electrones por segundo daría un número elevado, se lo mide en cantidad de carga por segundo, es decir Coulomb / Segundo. Esta unidad se denomina Ampere (A).



Ley de Ohm

La Ley de Ohm es una relación entre la tensión, la corriente eléctrica y la resistencia. Puede enunciarse:

“En un circuito cerrado la intensidad de la corriente es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia”:
Ley de Ohm
donde I es la corriente medida en Amperes (A)
           V el voltaje medido en volts (V)
            R la resistencia medida en ohms (Ω)

Ejemplo:


Calcular la intensidad de la corriente circulando por el circuito con bateria a 10V y una resistencia de 5 Ω.


Potencia eléctrica

Se conoce como efecto Joule al fenómeno por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. Fue descubierto en 1840 por el físico británico James Prescott Joule (1818 - 1889).
La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).
P =  I V

Clase 21. Electrostática.

publicado a la‎(s)‎ 27/11/2011 4:01 por Elio Roca

Carga eléctrica

Cuando se frotan dos materiales distintos como plástico y vidrio uno de los materiales queda cargado positivamente (sus átomos liberaron electrones) y el otro negativamente (con más electrones).

Cargas


La carga eléctrica se mide en Coulomb 6.25 x10 18 electrones. La ley de conservación de cargas dice que dado un sistema aislado no hay cargas que se creen ni se destruyan, sino que la carga se conserva. La carga eléctrica de un material siempre es múltiplo de la carga eléctrica de un electrón. El signo de la carga eléctrica indica si se trata de carga negativa o positiva. Las cargas eléctricas son superficiales.

Fuerza eléctrica

En 1785 Charles-Augustin de Coulomb (Francia, 1736 - 1806) pudo establecer el principio, que rige la interacción entre las cargas eléctricas, actualmente conocido como ley de Coulomb:




q1, q2 = Valor de las cargas 1 y 2
d = Distancia de separación entre las cargas
Fe = Fuerza eléctrica

La Fuerza eléctrica es una magnitud vectorial, por lo tanto además de determinar el módulo se deben determinar dirección y sentido. Su signo depende del signo de cada carga. Las cargas del mismo signo se repelen entre sí, mientras que las de distinto signo se atraen.

Fuerza eléctrica

Campo eléctrico

El campo eléctrico existe cuando existe una carga y representa la fuerza neta ejercida por las cargas presentes.  Tiene carácter vectorial (campo vectorial) y se representa por medio de líneas de campo. Si la carga es positiva, el campo eléctrico es radial y saliente a dicha carga. Si es negativa es radial y entrante.

Campo eléctrico
La letra con la que se representa el campo eléctrico es la E y su unidad con la que se mide es:

Newton / Coulomb

Potencial eléctrico

 La diferencia de potencial entre dos puntos de un campo eléctrico es el trabajo necesario para mover una unidad de carga de uno al otro y se mide en volts (V).


FUENTES:
 WIKIPEDIA.
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Clase 20. Principio de Bernoulli.

publicado a la‎(s)‎ 14/11/2011 4:27 por Elio Roca   [ actualizado el 14/11/2011 4:38 ]

La ecuación de continuidad

La conservación de la masa de fluido a través de dos secciones (sean éstas A1 y A2) de un conducto (tubería) o tubo de corriente establece que: la masa que entra es igual a la masa que sale.

\ Q_1  =  Q_2  (el caudal que entra es igual al que sale)

o de otra forma, la ecuación de continuidad se puede expresar como:

ρ1.A1.V1 = ρ2.A2.V2

Cuando ρ1 = ρ2, que es el caso general tratándose de agua, y flujo en régimen permanente, se tiene:

\ A_1 . V_1 =  A_2 . V_2

Donde:

  • Q = caudal (metro cúbico por segundo; m3 / s)
  • V = velocidad (m / s)
  • A = area transversal del tubo de corriente o conducto (m2)

Que se cumple cuando entre dos secciones de la conducción no se acumula masa, es decir, siempre que el fluido sea incompresible y por lo tanto su densidad sea constante. Esta condición la satisfacen todos los líquidos y, particularmente, el agua.

En general la geometría del conducto es conocida, por lo que el problema se reduce a estimar la velocidad media del fluido en una sección dada.

Principio de Bernoulli

Para el teorema matemático enunciado por Jakob Bernoulli, véase Teorema de Bernoulli.
Esquema del Principio de Bernoulli.

El principio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:

  1. Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.
  2. Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.
  3. Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.

La siguiente ecuación conocida como "Ecuación de Bernoulli" (Trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos términos.

\frac{V^2 \rho}{2}+{P}+{\rho g z}=constante

donde:

Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:

  • Viscosidad (fricción interna) = 0 Es decir, se considera que la línea de corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una zona 'no viscosa' del fluido.
  • Caudal constante
  • Flujo incompresible, donde ρ es constante.
  • La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente o en un flujo irrotacional

Aunque el nombre de la ecuación se debe a Bernoulli, la forma arriba expuesta fue presentada en primer lugar por Leonhard Euler.

Un ejemplo de aplicación del principio lo encontramos en el flujo de agua en tubería.

REPORTE. PRACTICA DE ELASTICIDAD.

publicado a la‎(s)‎ 12/11/2011 2:17 por Elio Roca   [ actualizado el 20/11/2011 3:41 ]

Nombre:
Fecha:
Lugar:

OBJETIVO: Medir la elongación de una liga y determinar su constante elástica.

ANTECEDENTES:


Ley de Hooke: "La deformación elastica de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza aplicada":

F=kx

donde F la fuerza ejercida, k se llama constante elástica y x es su elongación o variación que experimenta su longitud.

Modulo de Young: "la deformación de un material es directamente proporcional al esfuerzo":

x= FL/EA

donde F es la fuerza, E el modulo de Young, A el área transversal, x la elongación y L la longitud. Teniendo que podemos deterninar el modulo de young a partir de la constante de elásticidad:

E= KL/A



MATERIALES:
  • ligas
  • regla
  • canastilla de plástico
  • monedas del mismo peso

PLANTEAMIENTO DEL EXPERIMENTO
1º Construye tu modelo experimental: cuelga varias ligas y en un extremo amarra la canastilla, coloca la regla de modo que quede por detras con el cero a la altura de la base de la canastilla sin peso.

2º Haz tus mediciones. Ve poniendo monedas en la canastilla y registra la elongación en la tabla 1.
TABLA 1 . Datos experimentales de  elásticidad.  
elongación
(cm)
  monedas
(cantidad)
elongación
(cm)
  monedas
(cantidad)
 elongación
(cm)
monedas
(cantidad)
 0 0  9  18
  1  10  19
  2  11  20
  3  12  21
  4  13  22
  5  14  23
  6  15  24
  7  16  25
  8  17  26

3º Convierte tus mediciones a variables acordes con la teoria: convierte las mediciones en centimetros  a metros y anotalo en la tabla 2.
Calcula la masa media por moneda como el peso total entre el núnero de monedas:   m=peso total/no. monedas =________/_______=_______
Ahora, calcula el peso para cada caso como la multiplicación de número de monedas por masa media por gravedad y anotalo en la tabla 2.

TABLA 2 . Variables experimentales de  elásticidad.  
elongación
(m)
  peso
(N)
elongación
(m)
 peso
(N)
 elongación
(m)
peso
(N)
 0 0    
      
      
      
      
      
      
      
      


3º Gráfica los datos de la tabla 2.

Gráfica 1. Elásticidad.

















4º  Determina la región elástica, el límite elástico y calcula la constante
elástica.



5º Mide el largo L=_________ y
área transversal de la liga (puedes hacerlo juntando varias) A=_______ , con estos valores y la constante elástica cálcula el modulo de Young.



DISCUSIÓN
Compara el modulo de Young calculado con el reportado para materiales parecidos en internet y también por otros compañeros de grupo.
Reflexiona: si se coloca la misma cantidad de ligas primero todas en serie  o después en paralelo ¿cual es el valor de la constante elástica en cada caso? ¿el modulo de Young cambia? (si no te parece clara la respuesta, haz el experimento!)
 












CONCLUSIÓN
Cita el valor de la constante elástica y explica que la hace variar.
Determina si el valor de la constante de Young de tu experimento concuerda con otros ya reportados.












Clase 19. Hidrostatica.

publicado a la‎(s)‎ 9/11/2011 4:04 por Elio Roca   [ actualizado el 9/11/2011 4:24 ]

Presión hidrostática

Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo y se calcula mediante la siguiente expresión:

\ P = \rho g h + P_0

Donde, usando unidades del SI,

La presión atmosférica normalizada, 1 atmósfera, fue definida como la presión atmosférica media al nivel del mar que se adoptó como exactamente 101 325 Pa o 760 Torr.

Ejemplo. La presion de un submarino o Presión absoluta = Presión atmosférica + Presión manométrica
Considerando sólo la manométrica:
Presión = densidad * ac. de la gravedad * nivel de profundidad
Presión = d (agua de mar) * g * h
Presión = 1 027 kg/m³ * 9,81 m/s² * h
Presión = 10 074,87 (kg.m/s²) / m³ * h
Presión = 10 074,87 N/m² * h
Presión = 10 074,87 Pa * h
Si el submarino estuviese en la superficie la presión sería sólo de la atmosférica (101 kPa). Pero si estuviese, por ejemplo, a 1000m la presión sería de 10 075 kPa.


Principio de Pascal

En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: la presión ejercida por un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables, se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.1

Ejemplo. Prensa hidráulica.

La prensa hidráulica es una máquina compleja que permite amplificar la intensidad de las fuerzas y constituye el fundamento de elevadores, prensas, frenos y muchos otros dispositivos hidráulicos de maquinaria industrial

La prensa hidráulica constituye la aplicación fundamental del principio de Pascal y también un dispositivo que permite entender mejor su significado. Consiste, en esencia, en dos cilindros de diferente sección comunicados entre sí, y cuyo interior está completamente lleno de un líquido que puede ser agua o aceite. Dos émbolos de secciones diferentes se ajustan, respectivamente, en cada uno de los dos cilindros, de modo que estén en contacto con el líquido. Cuando sobre el émbolo de menor sección S1 se ejerce una fuerza F1 la presión p1 que se origina en el líquido en contacto con él se transmite íntegramente y de forma casi instantánea a todo el resto del líquido. Por el principio de Pascal esta presión será igual a la presión p2 que ejerce el fluido en la sección S2, es decir:

p_1 = p_2 \,


con lo que las fuerzas serán, siendo, S1 < S2 :

F_1 = p_1 S_1 < p_1 S_2 = p_2 S_2 = F_2\,


y por tanto, la relación entre la fuerza resultante en el émbolo grande cuando se aplica una fuerza menor en el émbolo pequeño será tanto mayor cuanto mayor sea la relación entre las secciones:

F_1 = F_2 \left( \frac{S_1}{S_2} \right)

Principio de Arquímedes

"Todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del líquido desalojado". Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:

E = m\;g = \rho_\text{f}\;g\;V\;

Donde E es el empuje , ρf es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad.
Ejemplo del Principio de Arquímedes

Ejemplo. Peso de un kg de vidrio en el agua.

Densidad

La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. 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

\rho = \frac {m}{V}

donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del determinado cuerpo.

 
Sustancia Densidad media
(en kg/m3)
Aceite 920
Acero 7850
Agua destilada a 4 °C 1000
Agua de mar 1027
Aire 1,2
Aerogel 1-2
Alcohol 780
Magnesio 1740
Aluminio 2700
Carbono 2260
Caucho 950
Cobre 8960
Cuerpo humano 950
Diamante 1320
Gasolina 680
Helio 0,18
Hielo 980
Hierro 7874
Hormigón armado 2400-2500
Madera 600 - 900
Mercurio 13580
Oro 19300
Wolframio 19250
Uranio 19050
Tántalo 16650
Torio 11724
Estaño 7310
Piedra pómez 700
Plata 10490
Osmio 22610
Iridio 22560
Platino 21450
Plomo 11340
Poliuretano 40
Sangre 1060 - 1088
Tierra (planeta) 5515
Vidrio 2500















Referencia

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