Claudio Leal Control 8 Fisica IACC

“Fluidos”. Claudio Antonio Leal Figueroa Física Instituto IACC Domingo, 15 de marzo del 2015

Control N°8. Objetivo: Aplicar los principios de Arquímedes y Pascal. 1.- Explique cómo se aplica el principio de Arquímedes a la navegación de buques cargueros. De acuerdo a los contenidos de esta semana en relación a los fluidos, respecto al principio de Arquímedes como se aplica a la flotación de los barcos en el agua, nos indica que el movimiento ascendente o descendente de un objeto sumergido en un fluido depende solo de las densidades del objeto y del fluido. Para el caso de los barcos, estos a pesar que están hechos con planchas metálicas de acero, logran flotar debido a que el volumen que desplazan de agua está conformado por aire que es menos denso que la densidad del agua y además por el principio de Arquímedes, nos indica que cuando la densidad de objeto es menor a la densidad del fluido entonces la fuerza gravitacional del objeto hacia abajo es menor que el empuje hidrostático y el objeto acelera hacia arriba, logrando que este objeto pueda flotar.

2.- De tres ejemplos de la aplicación del principio de Pascal en un hogar promedio. De acuerdo al principio de pascal nos indica que la presión ejercida sobre un fluido en reposo que sea poco compresible dentro de un recipiente con paredes indeformables se transmite en todas direcciones y con la misma intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido. Como ejemplo donde aplica el Principio de Pascal dentro de un hogar común encontramos:

Primero. Un tubo dentífrico o pasta de dientes, al aplicar presión en las paredes del envase notamos que la presión se transmite por la pasta dental y sale por el orificio destinado para ello. Segundo. El sistema neumático que poseen algunas sillas para escritorio, que mediante el movimiento de una palanca nosotros podemos levantar o bajar estas sillas para regular la altura deseada. Tercero: Al inflar un neumático de una bicicleta notamos que este se encuentra sometido a la misma presión por toda su interior, indicándonos que se transmite la misma presión de aire por todo su interior y este se encuentra bien inflado y con la presión que deseamos.

3.- Estime la fuerza ejercida en el tímpano de un oído debido al agua al nadar en el fondo de una piscina que tiene 5 mts de profundidad. Presion fondo=Presion oido=ρagua∗g∗h Presion oido=1.000

Kg m ∗9,8 ∗5 m 3 m seg 2

Presion oido=49.000 Pa=49 Kpa

4.- En un vaso con agua hay un cubo de hielo flotando ¿Qué sucede con el nivel de agua al derretirse el hielo? Este sistema se encuentra inicialmente en equilibrio con el cubo de hielo flotando, porque es menos denso que el agua, con un nivel determinado, luego cuando el cubo de hielo comienza a derretirse completamente por el principio de Arquímedes, el nivel del vaso se mantiene porque el volumen de agua desplazado por el cubo de hielo cuando flotaba, es ocupado por el agua derretida del cubo de hielo.

5.- Cada segundo, 3.400 m3 de agua caen por una cascada de 500 mts de ancho en el borde, que presenta una profundidad de 1,8 mts en ese punto ¿Cuál es la velocidad del agua en ese punto? De acuerdo al principio de conservación de la energía, Energía Potencial inicial en el borde de la cascada es igual a la Energía Cinética final a 1,8 mts del borde, tenemos la siguiente relación física: Energia potencial inicial=Energiacinetica final 1 2 m∗g∗h= ∗m∗v 2 Luego no considerando la masa del agua que cae tenemos: 1 2 g∗h= ∗v 2 v =√2∗g∗h

√

v = 2∗9,8

v =5,94

m ∗1,8 m seg 2

m seg

6.- Un barco averiado en el océano, que apenas se mantiene a flote, es remolcado río arriba para llevarlo a un muelle seco y

repararlo. Cuando se comienza a ascender por el rio, el barco se hunde. Explique porque motivo basándose en los principios vistos esta semana Este barco que debe ser remolcado desde el océano, se mantiene a flote en agua de mar, por el principio de Arquímedes debido a que la densidad del aire en conjunto con la densidad del casco del barco es menor que la densidad del agua de mar provocando una fuerza de empuje hacia arriba que lo mantiene a flote, luego al ser cambiado de liquido para llevarlo rio arriba, la densidad del agua vario de tal manera que ahora la densidad del aire en conjunto con la densidad del casco del barco es mayor que la densidad del agua dulce provocando que el barco se hunda.

Bibliografía IACC (2015). Física. Contenidos de la Semana 8. Instituto Profesional IACC, Consultado, 13 de Marzo del 2015.-