![PRESIÓN
P = F cos α / A
F Unidades:
α A [P] = N / m2 (pascal)
F cos α
[P] = dyn / cm2 (baria)](https://image.slidesharecdn.com/moduloiidensidad-120615074819-phpapp02/85/Modulo-ii-densidad-17-320.jpg)
Modulo ii densidad
- 1. Módulo II Clase introductoria
- 2. ESTADOS DE LA MATERIA • SÓLIDOS • LÍQUIDOS FLUIDOS: ¿POR QUÉ? • GASES
- 3. SÓLIDOS: • forma y volumen propios • ante la aplicación de una fuerza externa: – se mueven según cómo se aplica – se deforman FLUIDOS: • forma del recipiente que los contiene • ante la aplicación de una presión externa: – se mueve ≅ FLUYE según cómo se aplica – su superficie puede deformarse
- 4. SUSTANCIA ESTADO δ(kg/m3) δ(moléc/m3) Aire Gas 1.3 2.7 . 1025 Helio Gas 0.18 2.7 . 1025 Hidrógeno Gas 0.09 2.7 . 1025 Oxígeno Gas 1.43 2.7 . 1025 Mercurio Líquido 14000 4.2 . 1028 Agua Líquido 1000 3.3 . 1028 Hielo Sólido 920 3.1 . 1028 Aluminio Sólido 2700 6.0 . 1028
- 5. CONSTANTE FÍSICA Propiedad física cuantificable en condiciones experimentales bien definidas. A su vez, puede densidad seguir una función viscosidad con respecto a tensión superficial alguna variable índice de refracción experimental punto de fusión, etc. (P, T, etc)
- 6. PROPIEDADES ELÁSTICAS MATERIAL FUERZA MATERIAL ORIGINAL DEFORMADO PROCESO REVERSIBLE deformación Ruptura Región elástica ≅ Deformación proporcional a la “fuerza” Esfuerzo
- 7. Deformación = Esfuerzo / k el esfuerzo y la deformación son directamente proporcionales FUERZA P ESFUERZO A ÁREA R Á ∆ forma DEFORMACIÓN M forma inicial E T ESFUERZO R MÓDULO ELÁSTICO k = DEFORMACIÓN O S
- 8. ¿CÓMO SE PUEDE APLICAR LA FUERZA DEFORMANTE? ¿QUÉ ESFUERZO SE GENERARÁ? ESFUERZO DE TRACCIÓN: TENSIÓN TENSIL ⇒ ∆ Longitud ESFUERZO DE COMPRESIÓN PRESIÓN ⇒ ∆ Volumen ESFUERZO DE TORSIÓN MOMENTO TORSOR ⇒ ∆ torsión ESFUERZO TANGENCIAL: φ TENSIÓN DE CORTE ⇒ ∆ Forma
- 9. ESFUERZO MÓDULO ELÁSTICO = CLASIFICACIÓN DE LOS MÓDULOS ELÁSTICOS F/A MÓDULO DE YOUNG = ∆ L / LO ∆x F A F/A φ F/A L MÓDULO DE CORTE = = ∆x/L tg φ F/A PRESIÓN PRESIÓN MÓDULO DE VOLUMEN = = = ∆V / VO ∆V / VO ∆ δ / δO
- 10. MÓDULO DE YOUNG PARA UN ESFUERZO DE TRACCIÓN ( N . m -2) Acero 20 . 1010 Aluminio 7 . 1010 Caucho 1 . 106 Cobre 11 . 1010 Hierro 19 . 1010 Hueso 1.6 . 1010 Latón 9 . 1010 Plomo 1.6 . 1010 Tungsteno 36 . 1010 Vidrio 7 . 1010
- 11. TAREA PARA EL HOGAR Lo : 0.72 mm Lf : 1.39 mm Calcular: tensión, ∅ : 0.13 mm esfuerzo y módulo de Young. Para un tendón elástico de pata de m = 2.4 g saltamonte, que posee una proteína flexible llamada RESILINA
- 12. MÓDULOS DE VOLUMEN SUSTANCIA ESTADO MÓDULO DE VOLUMEN (N/m2) Aluminio Sólido 7.5 . 1010 Oro Sólido 16.5 . 1010 Cobre Sólido 14.0 . 1010 Acero Sólido 17.0 . 1010 Vidrio Sólido 5.0 . 1010 Agua Líquido 2.2 . 109 Etanol Líquido 9 . 108 Mercurio Líquido 2.5 . 1010
- 13. TAREA PARA EL HOGAR Profundidad : 2 km Presión : 200 Patm Si el módulo de compresibilidad del agua es 0.22 . 1010 N / m2 ¿cuál es el cambio de volumen de una masa de agua que ocupa 1 m3 en la superficie?
- 16. HIDROSTÁTICA
- 17. PRESIÓN P = F cos α / A F Unidades: α A [P] = N / m2 (pascal) F cos α [P] = dyn / cm2 (baria)
- 18. F⊥ PRESIÓN = A ¿CUÁNTO VALE EN CADA CASO? F 45º F F
- 19. VARIACIÓN de la PRESIÓN con la PROFUNDIDAD Presión a una profundidad h P = P0 + ρh
- 21. PRESIÓN HIDROSTÁTICA P= h*ρ ¿CUÁNTO VALE LA PRESIÓN EN EL FONDO EN CADA CASO? 2m 1m 1m 1m 10 cm 1m 10 cm
- 24. Presión atmosférica: es la que ejerce la atmósfera o aire sobre la Tierra
- 25. Experiencia de Torricelli ¿Por qué el mercurio no descendió más?
- 26. Presión atmosférica normal: es equivalente a la ejercida por una columna de mercurio de • 76 cm de altura • a 0ºC • a nivel del mar, a 45 º de latitud ( g normal) Patm= ρ Hg h Hg = 13,6 g/cm3 . 980 cm/s2 . 76cm = = 1,01293 106 dina/cm2 = 1,01293 105 N/m2 = 101.293 Pa = 1 atm
- 27. MEDICIÓN DE PRESIÓN Vacio Vacio Patm Escala Presión Presión P ∆h h P ∆h h h Referencia Manómetro de Manómetro de tubo cerrado Barómetro de Fortín tubo abierto Patm=ρ.h P=Patm+ρ. ∆h P=ρ. ∆h
- 29. • En los lugares más profundos de la atmósfera, es decir a nivel del mar, el aire es más denso, y a medida que subimos se va enrareciendo (disminuye la presión), hasta que se desvanece a unos 40 Km. de altura. La capa baja, la troposfera, presenta las condiciones necesarias para la vida y es donde se producen los fenómenos meteorológicos. Mide 11 Km. y contiene el 80 % del aire total de la atmósfera
- 30. • La presión atmosférica ha sido determinada en alrededor de un kilo por centímetro cuadrado de superficie pero, sin embargo, no lo notamos (motivo por el cual, por miles de años, los hombres consideraron al aire sin peso). ¿Cómo es que los animales y las personas que están en la Tierra pueden soportar tamaña presión?
- 31. • El aire ejerce su presión en todas direcciones (como todos los fluidos y los gases), pero los líquidos internos de todos esos seres ejercen una presión que equilibra la presión exterior
- 32. Mecanismo de esterilización por vacío: para eliminar los microorganismos de una muestra se la coloca en un recipiente del cual se extrae el aire. La presión exterior se reduce y los fluidos internos de las bacterias, que estaban sometidos a la presión atmosférica, se expanden, haciendo que éstas “se rompan”.
- 33. El por qué del empuje y el Principio de Arquímedes Empuje = Fb - F = ∆P x A cc = ρ x ∆h xA = ρ x (h2 –h1) x A Empuje = ρ x V Peso del volumen del fluido desplazado por el cuerpo ∆P origina una fuerza hacia (Principio de Arquímedes) arriba: Empuje
- 34. contrapeso ¿Qué sucederá si colocamos el cuerpo colgante en una probeta llena de líquido?
- 35. ¿Cómo volver al equilibrio?
- 36. Se colocan pesas para equilibrar los momentos Se pesa el volumen de líquido desalojado = LOS PESOS SON IGUALES ARQUÍMEDES
- 37. Trabajos prácticos de Módulo II TENSIÓN DENSIDAD SUPERFICIAL VISCOSIDAD MÉTODOS PARA DETERMINARLAS
- 38. Métodos para medir DENSIDAD LÍQUIDO SÓLIDO BMW AREOMETRÍA PICNOMETRÍA Fundamentos-procedimientos-expresión de resultados
- 39. MÉTODOS PARA DETERMINAR el coeficiente de TENSIÓN SUPERFICIAL Tensiómetro de Estalagmometría Lecompte Du Nöuy Fundamentos-procedimientos-expresión de resultados
- 40. MÉTODOS PARA DETERMINAR el coeficiente de VISCOSIDAD VISCOSIMETRO METODO de CAPILAR STOKES Fundamentos-procedimientos-expresión de resultados