Física II

Principio de Pascal: la presión externa, ejercida sobre una parte de un fluido encerrado en un recipiente, se transmite en todas las direcciones y llega a todos los puntos del líquido sin disminuir su magnitud. El principio de Pascal se utiliza en las plataformas que elevan los coches cuando se quiere revisar el motor. El sistema que se aplica consiste en que el aire se comprime y ejerce una presión sobre el aceite que está en el depósito subterráneo. El aceite le transmite la presión a un cilindro, que es el que finalmente levanta el automóvil. Este principio es fundamental en toda máquina hidráulica, como el gato hidráulico, el freno, el ascensor y otras máquinas: Con la expresión anterior se puede determinar cualquiera de las variables, donde F1 y F2 son las fuerzas de entrada y de salida, respectivamente, y su unidad es el Newton (N).  Luego A1 y A2 corresponden al área de entrada y área de salida expresadas en metros cuadrados (m2 ). Por lo tanto, de esta ec...

Cuando nos encontramos sentados en el borde de una alberca y levantamos con los pies a un compañero que se encuentra sumergido, tenemos la sensación de que el peso que levantamos es menor; la razón es que todo cuerpo sumergido en un recipiente con líquido experimenta la acción de dos fuerzas, una dirigida hacia abajo igual al peso de la columna del líquido que está encima de ésta, y la otra, dirigida hacia arriba, llamada empuje; este fenómeno se conoce como principio de Arquímedes: todo objeto sumergido parcial o totalmente en un fluido recibe un empuje ascendente igual al peso del fluido desalojado. De acuerdo con lo anterior, resulta que el empuje que recibe cualquier cuerpo sumergido será igual al volumen sumergido multiplicado por el peso específico del fluido que se trate, es decir: El principio de Arquímedes da lugar a tres casos, teniendo en cuenta el peso del cuerpo. El peso del cuerpo (P) sea igual a la fuerza del empuje (E), entonces el cuerpo se mantiene en equ...

La presión es la fuerza aplicada perpendicularmente sobre cada unidad de superficie. ¿Por qué no se rompe un globo en una cama de clavos? En cambio, si lo ponemos sobre un solo clavo, se rompe. Lo que sucede, es que la fuerza que se ejerce sobre la cama de clavos, es decir, el peso del globo es el mismo en ambos casos, el área de contacto con un solo clavo es muy pequeña por lo que la presión que ejerce el globo aumenta. Por lo contrario, en la cama de clavos, el área sobre la que esa fuerza se reparte es mucho mayor, así que la presión disminuye y por eso no se rompe el globo. Del ejemplo podemos inferir que al aplicar una fuerza mayor, mayor es la presión, y a menor fuerza, menor presión, lo que significa que la fuerza es proporcional a la presión. Por otra lado, si la fuerza se aplica sobre un área más grande, la presión es menor y su el área es más pequeña, lo que significa que la presión es inversamente proporcional al área. La presión se expresa como. donde: ...

La hidráulica es la parte de la Física que se encarga del estudio de la mecánica de los fluidos, enfocándose en el comportamiento de éstos; ya sea en reposo o en movimiento, la hidráulica analiza las leyes que rigen el comportamiento de los fluidos, los cuales pueden ser líquidos o gases; así como las técnicas para mejorar el aprovechamiento del agua. Para su estudio, la hidráulica se divide en hidrostática (fluidos en reposo) e hidrodinámica (fluidos en movimiento). La hidrostática es la rama de la hidráulica que estudia las propiedades de los fluidos en reposo. La aplicación de las leyes de la hidrostática ha servido como base para la construcción de sistemas hidráulicos; por ejemplo: el gato hidráulico y la prensa hidráulica, los cuales son herramientas útiles que facilitan la realización de muchas actividades. El estudio de la hidrostática se fundamenta en los principios de Pascal, Arquímedes y Bernoulli. Para comprender estos principios es necesario considerar los concept...

¿Por qué al colocar cuidadosamente una aguja en la superficie del agua ésta flota y al mover el agua se hunde?  ¿Por qué cuando juntas aceite y agua no se unen? ¿Por qué algunos líquidos se derraman más rápido que otros? Las propiedades de los fluidos dan respuesta a estas curiosas preguntas. Tensión superficial. Es causada por la fuerza de atracción que ejercen las moléculas que se encuentran en la superficie de un líquido y esto hace que éste se comporte como una finísima membrana elástica que puede soportar el peso de un cuerpo muy ligero. La tensión superficial del agua es la responsable de que las gotas pequeñas sean esféricas y que la superficie libre del agua soporte el peso de insectos pequeños como por ejemplo un mosquito. Cohesión. Es la fuerza de atracción entre particulas que mantiene unidas las moléculas de una misma sustancia, por ejemplo, si unimos dos gotas de agua o dos gotas de mercurio se forma una sola. Adhesión. Es la propiedad de la mater...

La materia constituida por todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa se aprecia en la naturaleza en sus estados de agregación. Los estados de agregación más comunes y fáciles de identificar en nuestro alrededor son sólido, líquido y gaseoso, como por ejemplo en un trozo de hielo, en el agua.  De acuerdo con la teoría cinético-molecular, la materia está formada por partes infinitamente pequeñas, denominadas partículas o moléculas; y el estado de agregación o estado físico de una sustancia, depende entre otros factores, de la fuerza de atracción (cohesión) y de repulsión que estas partículas o moléculas ejercen entre sí. Los sólidos se caracterizan porque las partículas que los componen están muy cercanas entre sí, y en posiciones más o menos fijas; esto hace que la distancia entre las partículas prácticamente no varíe, debido a que las fuerzas de atracción son muy intensas y las partículas sólo tienen libertad para realizar pequeñas vibraciones y por eso los s...

Diferencias entre fluidos y sólidos Propiedades físicas de los fluidos  La hidráulica y los fluidos  Presión Presión en los fluidos Presión atmosférica Presión absoluta Principio de Arquímedes Principio de Pascal

UNO En este primer bloque describirás la división de la hidráulica en el estudio de fluidos. Distinguirás las características que poseen los estados de la materia, con ejemplos de la vida cotidiana. Diferenciarás la densidad entre peso específico de sólidos y líquidos. DOS Analizarás los diferentes conceptos de los fluidos como la densidad, peso específico, presión, entre otros, en situaciones relacionadas con nuestro entorno. Diferenciarás entre los tipos de presiones y reconocerás sus unidades de medida. TRES Identificarás en situaciones reales las aplicaciones de los principios de Arquímedes y Pascal. Analizarás los principios de la masa y la energía aplicados a un fluido en movimiento para obtener la ecuación de gasto, continuidad y Bernoulli. CUATRO Utilizarás los modelos matemáticos para resolver problemas relacionados con gasto, flujo, ecuación de continuidad y de Bernoulli en la solución de problemas prácticos.

La asignatura Física II pertenece al campo de conocimiento de las Ciencias Naturales, cuyo propósito es desarrollar en el estudiante el interés por el quehacer científico, entendiéndolo como el estudio de los hechos, procesos y fenómenos que ocurren en el mundo material. El eje conceptual que rige las disciplinas de este campo es la composición de la materia-energía y los sistemas biológicos, así como sus cambios y su interdependencia. La importancia de este campo es determinante porque permite descubrir las generalizaciones que han llevado a proponer las leyes y los principios que rigen el comportamiento de los sistemas físicos, químicos y biológicos, así como explicar la relación entre la ciencia y sus aplicaciones. El ser humano se caracteriza por la búsqueda continua de respuestas a una gran cantidad de preguntas que se ha hecho a medida que su inteligencia se ha desarrollado. En esa necesidad de conocimiento, las Ciencias Naturales desempeñan un papel fundamental, que enc...