F2 presentacion

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clase para fisica 2 de bachillerato.

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  • 1. FISICA2

2. BLOQUE 1.-EXPLICAS EL COMPORTAMIENTODE LOS FLUIDOS.BLOQUE 2.-IDENTIFICAS DIFERENCIAS ENTRECALOR Y TEMPERATURA.BLOQUE 3.-COMPRENDES LAS LEYES DE LAELECTRICIDADBLOQUE 4.-RELACIONAS LA ELECTRICIDADCON EL MAGNETISMO 3. BLOQUE 1.-EXPLICAS EL COMPORTAMIENTO DE LOSFLUIDOS.TEMA 1.-HIDRULICATEMA 2.-HIDROSTTICATEMA 3.-HIDRODINMICA 4. TEMA 1.-HIDRAULICA.La hidrulica es la rama de la fsica que se ocupa deestudiar los fluidos en reposo o en movimiento, as comosus aplicaciones y mecanismos de ingeniera que losutilizan.La mecnica de fluidos, como tambin se denomina a lahidrulica, se subdivide en dos campos principales que son :la hidrosttica y la hidrodinmica.La hidrosttica: se ocupa del estudio de los fluidos enreposo.La hidrodinmica: estudia a los fluidos en movimiento. 5. Basndonos en las funciones y partes entre un sistema deabastecimiento de agua potable y el sistema circulatorio denuestro cuerpo, tendremos las siguientes coincidencias:Ambos utilizan una bomba impulsora.La bomba impulsora de ambos funciona medianteelectricidad.Transportan un liquido a travs de tubos que se subdividenen otros menores en dimetro. 6. En ambos identificamos algunos elementos de un sistemahidrulico.Algunos ejemplos de sistemas hidrulicos son : laspresas, las redes de abastecimiento de agua, sistemas deriego para la agricultura, entre algunos otros.Hay que recordar que la hidrulica estudia el manejo ytransporte de los fluidos, y los fluidos incluyen los lquidosy los gases. Por lo tanto, los sistemas que conducensustancias gaseosas tambin son sistemas hidrulicos; porejemplo los sistemas de gases solidificantes de lasempresas, sistemas de abastecimiento de oxigeno de loshospitales, etc. 7. TEMA 2.-HIDROSTATICA.La hidrosttica se encarga del estudio de los fluidos enreposo.Un ejemplo de un fluido en reposo es el agua contenida enuna presa.Se utiliza la esttica del fluido para producir un movimientoque en algunos casos sirve para generar energa elctrica. 8. Caractersticas de los lquidos.Las mas importantes son las siguientes:1.-Incompresibilidad: un fluido es incompresible ya quemantiene el mismo volumen en todo momento, aun cuandosea sometido a cualquier esfuerzo ( excepto los gases).Por ejemplo: al empujar un fluido confinado en un recipientecon una de sus paredes mviles, se le somete al esfuerzo deresponder a la fuerza que lo empuja a la pared contraria.Fuerza 9. Una aplicacin de esta propiedad, es el sistema de frenosdel automvil; el cual tiene unos tubos de alta resistenciapara soportar el empuje ( fuerza) necesarios para detener elvehculo.2.-Viscosidad: es la propiedad que tienen los fluidos deoponer resistencia al deslizamiento o a fluir.Una aplicacin de esta propiedad, es en la fabricacin deaceite para motor, para evitar el contacto directo entre laspartes mviles del motor. 10. 3.-Tension superficial: es la cantidad de energa necesariapara disminuir su superficie por unidad de rea.Ejemplos de estos son cuando se posa un insecto sobre lasuperficie del agua y se observa que no se hunde.4.-Capilaridad: es una propiedad de los lquidos quedepende de su tensin superficial, que le confiere lapropiedad de subir o bajar por un tubo.5.-Cohesion.- fuerza de atraccin entre partculas de lamisma clase.6.-Adhesion.- atraccin mutua entre superficies de doscuerpos en contacto. 11. Caractersticas de los gases.1.-Expansion: no tiene forma ni volumen definido, adquiere laforma del recipiente y el volumen del recipiente que loscontiene.2.-Presion: define el sentido de flujo de la masa gaseosa amenos que una causa lo impida.3.-Densidad: es la relacin que existe entre la masa y elvolumen del gas.4.-No tiene color5.-No tiene sabor 12. 6.-Difusion: cuando 2 gases entran en contacto se mezclan hasta quedar uniformemente repartidos de uno en otro, esto es posible por el gran espacio que existe entre sus partculasTrabajo que se va a elaborar para evaluar la actividadnumero 1 :De los siguientes personajes van a investigar lascontribuciones que hicieron a la hidrulica, en cuanto aexperimentos y procedimientos matemticos para lograr suobjetivo y as mismo el marco histrico que les toco vivir:1.-Arquimedes2.-Evangelista Torricelli3.-Blaise Pascal 13. 4.-Robert Boyle5.-Isaac Newton6.-Daniel Bernoulli7.-J. D. Van der Waals8.-Ludwig BoltzmanTrabajo hecho a mano. 14. Ejemplos de problemas sobre viscosidad.N=FXHFormulaVXAEn donde:N=Coeficiente de viscosidad ( Pascal por segundo) (Pas)F= Fuerza (Newton) (N)A= rea (m)V= Velocidad ( m/s)H= Distancia o altura ( metros) (m) 15. 1.-Un lago presenta un desprendimiento de la placa de hieloque tiene en su superficie. El rea de la capa desprendida esde aproximadamente 12.5 m. En cierto momento, una rfagade viento golpea la placa, de forma que le aplica una fuerzade 0.028 N. La distancia entre la placa de hielo y el fondo dellago es de 4 metros, a 2 metros de profundidad la rapidez delagua es de 2.5 m/s.Determine la viscosidad del agua, considerando que bajo laplaca de hielo el agua se encuentra a 0 C.Datos Formula SustitucinA= 12.5 mF= 0.028 NN= F X HN = (0.028 N)(4 m)H= 4 mVXA(5 m/s)(12.5 m)V= 5 m/sN= ? Resultado N = 1.792 X 10 Pas 16. NOTA:1 Pas = 1 N sm2.-Un rio se encuentra a 20 C y tiene una profundidad de60metros. En su superficie se encuentra un barco que tieneunrea de 450 m. El barco es impulsadopor elviento, aplicndole una fuerza de 1.5 N . Determinelavelocidad del agua.DatosN = 1 X 10 Pa s se saca de la tabla de viscosidadesH= 60 mA = 450 mF = 1.5 NV =? 17. Formula Comoel problemapreguntalavelocidad, tenemos que despejarlaN=FXHVXAV=FXHY se sustituyen los datosNXAV= ( 1.5 N)( 60 N) (1 X 10 Pas)(450 m )Y da como resultadoV = 200 m/s 18. Ejemplos de tensin superficialTS = FFormula2LEn donde:TS = tensin superficial (N/m)F = fuerza necesaria para romper la tensin superficial (N)L = permetro de contacto ( m)3.-Un mosquito coloca sus patas en la superficie del aguacontenida en un recipiente, el permetro total de las patasque esta en contacto con el agua es de 1.5 cm y la tensinsuperficial del agua es de 0.0742 N/ m.Cul es la masa del mosquito, si este flota sobre lasuperficie? 19. DatosSi nos fijamos bien, en la formula noL = 1.5 cm = 0.015 m viene la variable masa, pero nosTS = 0.0742 N /m acordamos de lo que vimos en fsica 1Masa (m) = ?g = 9.81 m/sPESO (W) = FUERZA (F)W = m x g, donde m es la masa y ges la gravedadF=mxgFormulaTS = m x g Y se despeja la mTS = F2L2Lm = 2 x L x TS Y se sustituye g 20. m = (2)(0.015)(0.0742)(9.81)Y da como resultadom = 2.269 x 10 Kg4.-Una aguja se coloca horizontalmente en la superficie delagua contenida en un recipiente. La tensin superficial delagua es de 0.0850 N/m. La masa de la aguja es de 1.5 x 10 Kg. Determine el permetro de contacto. 21. DatosFormulaTS = 0.0850 N /mm = 1.5 x 10 KgTS = FY como F = W = mgL =? 2lg = 9.81 m/sTS = mg Y se despeja la L que 2Les el permetro de contacto.L=m gY se sustituyen los datos2 TSL = (1.5 x 10)(9.81) (2)(0.0850 N/m)L = 0.086 m 22. Densidad : es la relacin de la masa entre el volumen ( Kg/mo grs/cm) D= mEn donde :vm = masa (Kg) D = densidad ( Kg/m) V = volumen (m)La densidad se obtendr de la tabla 2 en caso de necesitarla.Ejemplos de problemas sobre la densidad. 23. 5.-De que es un anillo de metal puro, cuya masa es 29gramos y su volumen es 1.5 cm?Datos Para poder saber que material es tenemosm = 29 grsque saber su densidad para despusv = 1.5 cm poder buscarla en la tabla 2 y localizar aQu material es? que material pertenece.D= mSe sustituyen datos vD = ( 29 grs) D = 19.33 grs/cm(1.5 cm) Este valor se busca en la tabla 2, y corresponde al oro 24. Peso especifico: es la relacin que existe entre el peso delcuerpo y el volumen que ocupa. PE = P En donde:V PE = Peso especifico ( N /m)P = Peso (N) ( m g)V = Volumen (m)En donde:PE = D gPE = Peso especifico ( N /m)D = Densidad ( Kg/m)g = Gravedad ( 9.81 m/s)El peso especifico viene en la tabla 3, y en cuanto a lasformulas se van a utilizar de acuerdo a los datos que setengan. 25. Ejemplos de problemas sobre peso especifico.6.-Un objeto tiene una masa de 1950 kg.a).-Cul es el peso del objeto?b).-Si el volumen que ocupa es de 0.25 m Cul es su PE?c).-De que sustancia esta hecha el objeto?Datos a).-P =?m = 1950 kgv = 0.25 m P=(m)(g)P= ( 1950 kg)( 9.81 m/s)g = 9.81 m/sP = 19129.5 N 26. b).- PE = ? PE = P PE = ( 19129.5 N)V(0.25 m) PE = 76518 N/mc).- Qu sustancia es?El peso especifico que encontramos en el inciso b lobuscamos en la tabla 3, y buscamos el valor mas aproximado( sin pasarse) Esta hecho de hierro ( 76440) 27. 7.-Un objeto tiene una masa de 78.5 kg y un volumen de 0.45m.a).-Cul es su densidad?b).-Cul es se PE?Datos a).-D =?m = 78.5 kgv = 0.45 mD= m D = ( 78.5 Kg)v(0.45 m) D = 174.44 Kg/mb).- PE =? PE = D gPE = ( 174.44 Kg/m)( 9.81 m/s)PE = 1711.25 N/m 28. Problemas a resolver de la actividad 2 parte 1Estos problemas corresponden desde el tema de viscosidadhasta peso especifico.1.-El aire a 20 C, empuja una hoja de rbol de 0.1 m de rea.Si la hoja se encuentra a 4 m de altura y la hoja adquiere unavelocidad de 15 m/s.Determine la fuerza con la cual es empujada la hoja.2.-Suponga que se pone un pedazo de madera en un rio deaceite SAE 10 a 30 C. La fuerza con la cual se empuja a lamadera es de 0.5 N. La madera se encuentra a 3 m del fondodel estanque donde se encuentra el aceite. La velocidad a 1.5m de la superficie es de 1 m/s.Determine el rea del pedazo de madera. 29. 3.-Se tiene un estanque que tiene glicerina a 20 C. En susuperficie se encuentra un cubo de plstico de 0.0025 m derea; es empujado con una fuerza de 0.08 N. La glicerina tieneuna velocidad promedio de 3 m/s en el fondo del estanque.Determine la distancia a la cual se encuentra el cubo.4.-Una hoja de cuaderno tiene un permetro de 0.46 m y pesa0.003 Kg; es colocada sobre la superficie de agua contenidaen una alberca.Determine la tensin superficial que provoca sobre el agua.5.-Una pieza de metal puro tiene una masa de 762 grs y un