hidrostatica y hidrodinamica
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ESPERO QUE LES SIRVATRANSCRIPT
Integrantes: Anjhella Marcelo Rojas
Eyanira Odar Iglesias
Kimberly Orosco Huamanchumo
Yomira Morales Gonzales
Leslie Nepo López
Nadia Manosalva Llontop
Modulo Interactivo de
Aprendizaje
“Hidrostatica - hidrodinamica”
I.E “Nuestra Señora del
Rosario ”
Chiclayo – Perú
En esta merecida ocasión, las colaboradoras del presente módulo
queremos hacerles llegar a sus manos el tema denominado
“hidrostática – Hidrodinámica” para que tengan un conocimiento
adicional y infundirles el interés y motivación por seguir aprendiendo
cada vez más sobre este trabajo a realizar.
Nuestro folleto está íntegramente relacionado a todo lo que abarca la
hidrostática e hidrodinámica respectivamente, pues aprenderemos de
manera rápida e interactiva los saberes previos y así de esta manera
poder desarrollar diversas experiencias de laboratorio y cotidianas
partiendo de lo enseñado, sobre todo con materiales caseros y fáciles
de manipular.
Pero cómo no todo es teórico; aquí viene lo práctico, lo más entretenido:
visualizarás videos y animaciones de los links que brindaremos a
continuación por medio de pantallazos!!! Y claro cómo no podía
faltar están los divertidos juegos, y por supuesto alguno que otro dato
curioso que te sorprenderá.
Sin más preámbulo a continuación el manual de Hidrostática e
hidrodinámica
Es importante conocer las propiedades de los fluidos, porque con ellos se
pueden hacer muchas cosas que sin darnos cuenta se encuentran en uso en
nuestra vida diaria, como la hidrostática, hidrodinámica y la teoría de
Bernoulli.
Mecánica de fluidos
Parte de la física que se ocupa de la acción de los fluidos en reposo o en
movimiento, así como de las aplicaciones y mecanismos de ingeniería que
utilizan fluidos. La mecánica de fluidos es fundamental en campos tan
diversos como la aeronáutica, la ingeniería química, civil e industrial, la
meteorología, las construcciones navales y la oceanografía.
La mecánica de fluidos puede subdividirse en dos campos principales: la
estática de fluidos, o hidrostática, que se ocupa de los fluidos en reposo, y la
dinámica de fluidos, que trata de los fluidos en movimiento. El término de
hidrodinámica se aplica al flujo de líquidos o al flujo de los gases a baja
velocidad, en el que puede considerarse que el gas es esencialmente
incompresible. La aerodinámica, o dinámica de gases, se ocupa del
comportamiento de los gases cuando los cambios de velocidad y presión son lo
suficientemente grandes para que sea necesario incluir los efectos de la
compresibilidad.
Entre las aplicaciones de la mecánica de fluidos está la propulsión a chorro,
las turbinas, los compresores y las bombas. La hidráulica estudia la
utilización en ingeniería de la presión del agua o del aceite.
Es conjunto de sustancias donde existe entre sus
moléculas poca fuerza de atracción, cambiando su forma,
lo que ocasiona que la posición que toman sus moléculas
varía, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues
justamente fluyen.
Están conformados por los líquidos y los gases,
siendo estos últimos mucho mas viscosos que los
líquidos.
La posición relativa de sus moléculas puede
cambiar de forma abrupta.
Todos los fluidos son compresibles en cierto
grado. No obstante, los líquidos son fluidos igual
que los gases.
Tienen viscosidad, aunque la mayor viscosidad en los
gases es mucho menor que en los líquidos.
.
Propiedades Características
Presión
Es la magnitud que relaciona la fuerza con la
superficie sobre la que actúa, es decir,
equivale a la fuerza que actúa sobre la
unidad de superficie.
Cuando sobre una superficie plana de área A
se aplica una fuerza normal F de manera
uniforme, la presión P viene dada de la
siguiente forma:
Viscosidad
Es la oposición de un fluido a las
deformaciones tangenciales. Un fluido que
no tiene viscosidad se llama fluido ideal
Densidad
Es la magnitud que expresa la relación entre
la masa y el volumen de una sustancia. Su
unidad en el Sistema Internacional es
kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque
frecuentemente también es expresada en
g/cm3. La densidad es una magnitud
intensiva.
Las propiedades de un fluido son las que definen el comportamiento y características
del mismo tanto en reposo como en movimiento. Existen propiedades primarias de los
fluidos.
PROPIEDADES PRIMARIAS
FLUIDO IDEAL
Se llama fluido ideal, a un fluido de viscosidad nula,
incompresible y deformable cuando es sometido a
tensiones cortantes por muy pequeñas que éstas sean
FLUIDO REAL
Se llama fluido real, a un fluido que es viscoso y/o
compresible.
GAS PERFECTO
Es una sustancia, que satisface la ecuación de los
gases perfectos ( PV = nRT ) y que tiene calores
específicos constantes.
Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido
experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en
la figuras:
1. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el
resto del fluido.
2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma
forma y dimensiones.
Tema: Densidad de los sólidos
Aprendizaje esperado (objetivos):
Observar la fuerza que ejerce un líquido sobre la superficie del envase que lo contiene.
Focalización:
¿Qué es densidad?
¿Cuál crees que sea más denso el agua o el aire? ¿Por qué?
¿Sabes que densidad tiene el mar en el planeta tierra?
Hipótesis:
El movimiento de los fluidos está definido por un campo vectorial de velocidades
correspondientes a las partículas del fluido y de un campo escalar de presiones,
correspondientes a los distintos puntos del mismo.
Exploración:
EXPERIMENTO 1 :
Materiales: Dos vasos, agua, sal, colorante alimenticio
a. Poner una pizca de sal en un vaso de agua, agitar, dejar reposar hasta que cese el
movimiento.
b. Añadir una gota de colorante a medio vaso de agua, mezclar y verter con cuidado
sobre el otro vaso. El agua coloreada quedara por encima de la salada, ya que esta es
más pesada.
c. Si se deja reposar toda la noche, los líquidos se mezclaran.
EXPERIMENTO 2 :
Materiales: Dos frascos de boca ancha, agua, sal y un huevo
a. Llenar un frasco con agua hasta la mitad y añadir sal hasta que no se disuelva más.
b. Dejar caer el huevo con el agua salada y flotara.
c. Añadir más agua sobre el huevo hasta llenar el frasco. El huevo seguirá flotando sobre
el agua salada, baja el agua sin sal añadida.
EXPERIMENTO 3:
Materiales: Una caña, dos palillos, un plato con agua
a. Colocar los palillos sobre el agua, uno junto otro .y soplar suavemente por la caña de
modo que el aire fluya entre ambos.
b. Los palillos se juntaran.
EXPERIMENTO 4 :
Materiales: sal , agua , una cazuela , trozos de ladrillo o de carbón
a. Mezclar en un frasco el agua con toda la sal que admita.
b. Verter la solución en una cazuela y colocar dentro de los trozos de carbón, ladrillo o
losa, de forma que sobresalgan.
c. En un día de sal crecerá sobre la superficie de los objetos.
INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN
Experimento 5:
Materiales: dos vasos , agua ,vaso, sal, huevo
a. Llena dos vasos con aproximadamente ¾ de agua .
b. En un vaso se añade aproximadamente ¼ del mismo con sal y se agita hasta que la sal
se disuelva.
c. Introduce un huevo en cada vaso y observa lo que sucede
d. El huevo se hunde en el vaso con agua pero flota en el vaso con agua salada.
Reflexion
1) ¿Por qué los líquidos se mezclaron?
2) ¿Por qué el huevo seguirá flotando sobre el agua salada?
3) ¿Qué efecto surge en el experimento?
4) ¿Por qué sucede que crecerá sal sobre la superficie de los objetos
Aplicación
¿Qué tanto influye el aire en la hidrodinámica?
Tema: Tensión superficial
Aprendizaje Esperado
Reconocer como actúa la tensión superficial en un fluido
Focalización:
A partir de los términos de tensión superficial, forma un concepto
¿La tensión superficial es propiedad de los fluidos?
Hipotesis:
Dentro de un liquido, las moléculas experimentan atracciones entre si casi simétricas en la
superficie.
Exploración
EXPERIMENTO 1 :
Materiales : aceite ,agua , un vaso , jabón, palillos
a. Dejar reposar un vaso con agua hasta que la superficie queda inmóvil.
b. Colocar dos o tres gotas de aceite sobre el agua. Estas se unirán formando una
mancha redonda.
c. Clavar un palillo en un trocito de jabón y tocar el centro de la mancha .el aceite se
mover hacia el borde del vaso.
d. Lavar y el vaso, y de nuevo añadir aceite a la superficie del agua.
e. Con un palillo limpio podrá moverse la mancha
EXPERIMENTO 2:
Materiales: malla de alambre , un vaso con agua
a. Cortar la malla para formar una caja como se muestra.
b. Aguantándola como alambre, sumergida en agua. Los lados quedaran cubiertos por una
fina película.
c. Al sacarla , durante unos instantes , contendrá agua, hasta que se rompa la película
Reflexion:
¿Por qué aceite a la superficie del agua , podrá moverse la mancha?
¿Por qué los lados quedaron cubiertos por una fina película?
INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN
Tema: Viscosidad
Aprendizaje Esperado
Observar el comportamiento de los cuerpos en ciertas sustancias
Focalización:
¿Qué es viscosidad?
Hipótesis:
En la solución de agua con almibar caerán mas rápido las canicas que en el agua con sal
Exploración
EXPERIMENTO 1 :
Materiales: un vaso con agua, otro con almíbar, dos canicas.
a. Dejar caer una canica en cada vaso.
b. Observar que cae mucho más despacio en almíbar
EXPERIMENTO 2 :
Materiales: sal, agua ,pasas o ciruelas secas , dos vasos
a. Poner agua en dos vasos.
b. Solo en uno añadir tanta sal como pueda disolverse.
c. Introducir las frutas secas en ambos vasos.
d. En el agua sin sal , los frutos se hincharan y en la salada , permanecerán arrugados .
Reflexion:
¿Por qué la canica encuentra mas dificultad para abrirse paso al almibar?
En la experiencia 02: ¿Cómo se llama el fenómeno que ocurre en los dos vasos mostardos?
Realiza un cuadro comparativo
Menciona tres ejemplos de viscosidad en las cuales observes en tu entorno
¿con que se mide la viscosidad? Características
INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN
Tema: Presión que ejercen cuerpos
Aprendizaje esperado (objetivos):
Mostrar y observar el efecto de la presión en los fluidos utilizando materiales que
podemos encontrar en casa
Focalización:
¿Qué es presión?
¿Por qué los efectos de la presión pueden variar a las condiciones que se encuentren?
¿Cuáles son los efectos de la presión en los fluidos?
Hipótesis:
La presión y el comportamiento de fluidos depende de las condiciones en las que se encuentre
Exploración:
EXPERIMENTO 1:
Materiales: una bola de ping –pong unida a una cuerda y un chorro de agua de un grifo.
a. Abrir el grifo, aguantar la bola por la cuerda y permitir que toque el chorro de agua.
b. La bola se pagara al chorro.
c. Incluso aunque se aleje la cuerda un ángulo considerable
EXPERIMENTO 2:
Materiales: Un trozo de sabana vieja de algodón, un frasco con agua barrosa, un vaso limpio
a. Enrollar la tela y meter la en el agua barrosa, de forma que un extremo quede y otro
caiga en el vaso vacío. Este debe estar situado bastante por debajo del frasco.
b. El agua pasara lentamente a través de la tela hasta el vaso inferior, quedando casi
trasparente
Experimento 3
Materiales: botella de refresco, plastilina ,agua
a. Se hace dos agujeros diferentes alturas en una botella grande de refresco y se tapan
con plastilina.
b. Se llene la botella de agua y quitas la plastilina se producen dos chorros.
Experimento 4:
Materiales: lata metálica, agua, mechero
a. Lo que vamos a hacer, es colocar un poco de agua dentro de la lata de refrescos. No
mucha, con 1cm o 1.5cm de agua estará bien. Ahora tienes que poner la lata en la
fuente de calor, y dejarla hasta que el agua comience a hervir.
b. Mientras espera que hierva, coloca agua bien fría en el recipiente. Cuando escuches
el sonido de ebullición dentro de la lata, tómala con la pinza y la sumerges
rápidamente en el agua fría, boca abajo (con su agujero hacia abajo)
Experimento 5:
Materiales: huevo cocinado
INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN
a. Cuece un huevo duro y pélalo.
b. Echa un cerillo encendido en un recipiente de cristal de cuello ancho .pon el huevo en
el cuello de la botella el huevo será absorbido y se producirá en la botella.
c. Para sacar el huevo sopla vigorosamente en la botella y aparta los labios de la botella
.el huevo resulta despedido.
Experimento 6:
Materiales: hoja papel ,2globos
Al soplar por encima de una hoja de papel dispuesto horizontalmente bajo la boca, como se
indica en la figura 81, el papel se levanta .una variante de este experimento consiste en soplar
por el espacio que hay entre dos globos ligeramente separados .como lo indica la figura 82,los
globos se juntan .
Experimento 7:
Materiales: agua, pajilla doblada
Si se sopla por una pajilla doblada sobre una abertura de modo que funcione como atomizador,
tal como se ilustra en la figura 83, el agua asciende por la pajilla vertical inversa a ella.
Experimento 8:
Si se afirma con un dedo una pelota de pimpón en un embudo 8prefiriblemente transparente)
y justo cuando soples fuertemente por el vástago se saca el dedo, la pelotita, en vez de caer,
se mantiene dentro del embudo, como muestra la figura 84.
Experimento 9:
Con un secador de pelo se puede mantener flotando en el aire una pelota de pimpón del modo
que se muestra la figura 85.cuando la pelota está en equilibrio, al mover el chorro de aire de
un lado a otro, la pelota sigue al chorro y continua en equilibrio. Si se inclina un poco el chorro
de aire, constataras que tampoco cae.
Experimento 10:
Cuando uno camina por la orilla de una carretera y pasa un bus o un camión muy grande y muy
rápido, una fuerza empujara hacia la carretera y uno puede caer sobre ella especialmente si
se va en bicicleta
Experimento 11:
Al acercar una pelota que cuelga de un hilo al chorro de agua que sale de una llave se observa
que la pelota puede mantenerse en equilibrio en la posición que se indica en la figura;es decir,
parece que el flujo de agua y la pelota se atraen.
Experimento 12:
Materiales:
Se llena de agua coloreada el matraz hasta el borde, se le coloca el pedazo de papel en la boca
del matraz.
En seguida invertiremos el matraz presionando con la mano el papel con el borde.
Experimento 13:
Materiales: jeringa de pascal ,agua , tinta ,deposito,
Sumergir la jeringa de Pascal en el recipiente con agua coloreada y llenar su depósito.
Sacar del recipiente la jeringa y presionar en el embolo, observar la salida del agua por los
agujeros de la jeringa.
Reflexión:
21.- ¿Por Que Su Sede Con La Hoja De Papel Y La Bola De Plomo? ¿Por Qué Sucede
Esto? ¿A Qué Crees Que Se Deba?
22.- ¿Qué Sucede En Ambos Casos? ¿Qué Ley De Hidrodinámica Se Aplica?
23.- ¿Por Qué El Agua Asciende Por La Pajilla Vertical Inversa A Ella? ¿Por Que Eres
Que Pasa Eso?
24.- ¿Por Qué La Pelotita No Cae? ¿Qué Crees Que Sucedió?
25.- ¿Qué Hace Que La Pelotita No Se Caiga? ¿Qué Crees Que Existe?
26.- ¿Qué Se Siente Cuando Pasan Los Camiones? ¿Crees Que Esto Hace Que La
Bicicleta Sufra Esto? ¿Por Qué?
27.- ¿Qué Hace Que La Pelota Se Mantenga En Equilibrio? ¿Hay Fuerza De Atracción?
28.- ¿Qué Sucede En El Matraz?
29.- ¿Por Qué El Agua Sale Por Los Agujero De La Jeringa?
Aplicación:
Da más ejemplos donde aplicamos las leyes de bernoulli.
Investiga en que hechos diarios aplicamos la hidrodinámica?
Tema: Densidad de los sólidos
Aprendizaje esperado (objetivos):
Observar la fuerza que ejerce un líquido sobre la superficie del envase que lo contiene.
Focalización:
¿Qué es densidad?
Es una propiedad que esta dada por la cantidad de materia contenida en cada unidad de
volumen de una determinada sustancia. Su expresión matemática es la siguiente:
¿Cuál crees que sea más denso el agua o el aire? ¿Por qué?
El mas denso es el agua ya que tiene una densidad de 1 g/cm3, mientras que el aire tiene una
densidad de 0,0013 g/cm3
¿Sabes que densidad tiene el mar en el planeta tierra?
Si la densidad de agua del mar es igual a la densidad del agua salada y esta 1,03 g/cm3 de
densidad
Hipótesis:
El movimiento de los fluidos está definido por un campo vectorial de velocidades
correspondientes a las partículas del fluido y de un campo escalar de presiones,
correspondientes a los distintos puntos del mismo.
Exploración:
EXPERIMENTO 1 :
Materiales: Dos vasos, agua, sal, colorante alimenticio
d. Poner una pizca de sal en un vaso de agua, agitar, dejar reposar hasta que cese el
movimiento.
e. Añadir una gota de colorante a medio vaso de agua, mezclar y verter con cuidado
sobre el otro vaso. El agua coloreada quedara por encima de la salada, ya que esta es
más pesada.
f. Si se deja reposar toda la noche, los líquidos se mezclaran.
EXPERIMENTO 2 :
Materiales: Dos frascos de boca ancha, agua, sal y un huevo
d. Llenar un frasco con agua hasta la mitad y añadir sal hasta que no se disuelva más.
e. Dejar caer el huevo con el agua salada y flotara.
f. Añadir más agua sobre el huevo hasta llenar el frasco. El huevo seguirá flotando sobre
el agua salada, baja el agua sin sal añadida.
EXPERIMENTO 3:
Materiales: Una caña, dos palillos, un plato con agua
c. Colocar los palillos sobre el agua, uno junto otro .y soplar suavemente por la caña de
modo que el aire fluya entre ambos.
INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN
d. Los palillos se juntaran.
EXPERIMENTO 4 :
Materiales: sal , agua , una cazuela , trozos de ladrillo o de carbón
d. Mezclar en un frasco el agua con toda la sal que admita.
e. Verter la solución en una cazuela y colocar dentro de los trozos de carbón, ladrillo o
losa, de forma que sobresalgan.
f. En un día de sal crecerá sobre la superficie de los objetos.
Experimento 5:
Materiales: dos vasos , agua ,vaso, sal, huevo
e. Llena dos vasos con aproximadamente ¾ de agua .
f. En un vaso se añade aproximadamente ¼ del mismo con sal y se agita hasta que la sal
se disuelva.
g. Introduce un huevo en cada vaso y observa lo que sucede
h. El huevo se hunde en el vaso con agua pero flota en el vaso con agua salada.
Reflexion
3) ¿Por qué los líquidos se mezclaron?
La mezcla se produce porque las moléculas de agua están en constante movimiento,
chocando unas con otras, yendo en todas direcciones .Esto es el movimiento molecular
o browniano, y se produces y gases .
Un ejemplo típico es un olor que llena una habitación, aunque aparentemente no circule
aire
Nota: para verter el líquido coloreado en el agua salada que se mezcle inmediatamente,
mojar un papel y poner sobre la superficie del agua salada.
Dejar caer a poco el otro líquido.
Si no hay suficiente sal en el agua, se mezclaran rápidamente. Si hay demasiada, tal
vez no se mezclen ni siquiera después de varios días de reposo
4) ¿Por qué el huevo seguirá flotando sobre el agua salada?
Según el principio de Arquímedes, un cuerpo total o parcialmente sumergido en un
fluido es empujado hacia arriba con una fuerza igual al peso del volumen que desplaza
.El agua salada es más pesada que el huevo, por eso el huevo flota sobre ella. Pero el
huevo es más pesado que el agua sin sal y, por tanto, sobre esta no flota.
Si se deja reposar el frasco, quedara entre los líquidos durante varios días.
3) ¿Qué efecto surge en el experimento?
Según el efecto de Bernoulli, la presión de un fluido, ya sea agua o aire, disminuye al
aumentar su velocidad. Al moverse el aire entre los palillos se reduce su presión y
también la de la superficie de agua, movida por el aire
Este experimento no sale fácilmente la primera vez, ya que la fuerza del aire al soplar,
que tiende a separarlos palillos, puede exceder la fuerza del efecto de Bernoulli
4) ¿Por qué sucede que crecerá sal sobre la superficie de los objetos?
Por capilaridad, el agua salada sube a través de los pequeños orificios del carbón o el
ladrillo hasta llegar a la superficie .alli se evapora el agua ,quedando la sal.
Nota: suelen recomendarse las tabletas de carbón vegetal , pero no siempre resultan . un poco
de amoniaco hara que el agua sea menos aceitosa Y FACILITARA LA CAPILARIDAD . Unas
gotas detinta o colorante alimenticiop sobre los cristales de sal les añadirán color.
Aplicación
¿Qué tanto influye el aire en la hidrodinámica?
¿Por qué vuelan los aviones? ¿Por qué al soplar entre dos pelotas de ping-pong colgadas
de hilos en lugar de alejarse se atraen? Para estas dos preguntas hay una sola
respuesta: el principio de Bernoulli
Jacolo Bernoulli, físico y matematico francés, d, descubrió que cuando la rapidez del
fluido aumenta, la presión que ejerce este disminuye. A partir de este principio, se
puede responder las preguntas anteriores.
En esta figura se muestra como la forma de ala de una avión provoca que el aire pase
un poco más rápido por la parte superior que por la inferior, lo que provoca que la
presión sea menor en esta última parte. La resultante de las fuerzas que actúan en el
ala esta dirigida hacia arriba y es llamada fuerza a sensoria. Esta fuerza es la
responsable de que los aviones vuelen
De la misma forma se puede explicar elcaso de las dos pelotitas de ping-pong colgadas:
al soplar fuerte entre ella, la velocidad del aire en esta zoa aumenta, lo que produce un
desenso de la presión en la región perturbada. Esto provoca que las pelotitas se junten
Tema: Tensión superficial
Aprendizaje Esperado
Reconocer como actúa la tensión superficial en un fluido
Focalización:
A partir de los términos de tensión superficial, forma un concepto
Ya has visto como segunel estado en que se encentre la materia las moléculas en su interior
permanecen unidas entre ellas con mas o menos fuerzas. Las fuerzas responsables de esta
unión reciben las fuerzas de cohesion
Como el estado liquido de la materia es variable todas las moléculas de su superficie están
afectadas por un mismo fenómeno, se formara en el liquido una capa cuyas moléculas estarán
firmenmente adheridas a èl. A este fenómeno se le conoce como la tensión superficial
¿La tensión superficial es propiedad de los fluidos?
Si ya que esta presente en la mayoría de fluidos porque como ya le hemos mencionado antes
estos se ven amenazados por fuerzas externas, y como para protegerse forman una capa a la
que se le denomina tensión superficial
Hipotesis:
Dentro de un liquido, las moléculas experimentan atracciones entre si casi simétricas en la
superficie.
Exploración
EXPERIMENTO 1 :
Materiales : aceite ,agua , un vaso , jabón, palillos
f. Dejar reposar un vaso con agua hasta que la superficie queda inmóvil.
g. Colocar dos o tres gotas de aceite sobre el agua. Estas se unirán formando una
mancha redonda.
h. Clavar un palillo en un trocito de jabón y tocar el centro de la mancha .el aceite se
mover hacia el borde del vaso.
i. Lavar y el vaso, y de nuevo añadir aceite a la superficie del agua.
j. Con un palillo limpio podrá moverse la mancha
EXPERIMENTO 2:
Materiales: malla de alambre , un vaso con agua
d. Cortar la malla para formar una caja como se muestra.
e. Aguantándola como alambre, sumergida en agua. Los lados quedaran cubiertos por una
fina película.
f. Al sacarla , durante unos instantes , contendrá agua, hasta que se rompa la película
Reflexion:
¿Por qué aceite a la superficie del agua ,podrá moverse la mancha?
La tensión es igual mezcla con el agua. al añadir el jabón , se disuelve un poco, disminuyendo la
tensión superficial . Entonces, como la tensión superficial será mayor alrededor del aceite, lo
atraerá hacia el borde
INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN
¿Por qué los lados quedaron cubiertos por una fina película?
Por qué: de esta forma puede medirse la tensión superficial. La cohesión y adhesión forman
una película (sorprendentemente fuerte) en el entramado.
Cohesión: fuerza que mantienen unido a un sólido o un líquido por la atracción entre moléculas
similares.
Adhesión: efecto de fijarse a una superficie a causa de las fuerzas producidas entre
moléculas distintas.
Tema: Viscosidad
Aprendizaje Esperado
Observar el comportamiento de los cuerpos en ciertas sustancias
Focalización:
¿Qué es viscosidad?
Es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene
viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de
viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas
aplicaciones. La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento.
Hipótesis:
En la solución de agua con almibar caerán mas rápido las canicas que en el agua con sal
Exploración
EXPERIMENTO 1 :
Materiales: un vaso con agua, otro con almíbar, dos canicas.
c. Dejar caer una canica en cada vaso.
d. Observar que cae mucho más despacio en almíbar
EXPERIMENTO 2 :
Materiales: sal, agua ,pasas o ciruelas secas , dos vasos
e. Poner agua en dos vasos.
f. Solo en uno añadir tanta sal como pueda disolverse.
g. Introducir las frutas secas en ambos vasos.
h. En el agua sin sal , los frutos se hincharan y en la salada , permanecerán arrugados .
Reflexion:
¿Por qué la canica encuentra mas dificultad para abrirse paso al almibar?
Por qué: la viscosidad se define como el rozamiento interno en los fluidos debido a la
adherencia de las partículas, o la resistencia de una substancia a ser fluida a causa de la
atracción molecular. Las partículas se adhieren unas a otras, tanto en el agua como en el
almíbar, pero más en el almíbar.
Por tanto, la canica encuentra más dificultad para abrirse paso en el almíbar.
En la experiencia 02: ¿Cómo se llama el fenómeno que ocurre en los dos vasos
mostardos? Realiza un cuadro comparativo
Por qué: según las leyes de la osmosis, un líquido atravesara las paredes de las células desde
las soluciones menos concentradas hacia aquellas que contienen más substancias disueltas. La
fruta, naturalmente , está compuesta por células, y el agua corriente del grifo atraviesa sus
paredes hacia el interior , donde el líquido es más denso . Como la solución de agua salada es
más pesada que el líquido celular, muy poca o nada entrara en los frutos.
INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN
Tema: Presión que ejercen cuerpos
Aprendizaje esperado (objetivos):
Mostrar y observar el efecto de la presión en los fluidos utilizando materiales que
podemos encontrar en casa
Focalización:
¿Qué es presión?
¿Por qué los efectos de la presión pueden variar a las condiciones que se encuentren?
¿Cuáles son los efectos de la presión en los fluidos?
Hipótesis:
La presión y el comportamiento de fluidos depende de las condiciones en las que se encuentre
Exploración:
EXPERIMENTO 1:
Materiales: una bolsa de ping –pong unida a una cuerda y un chorro de agua de un grifo.
d. Abrir el grifo, aguantar la bola por la cuerda y permitir que toque el chorro de agua.
e. La bola se pagara al chorro.
f. Incluso aunque se aleje la cuerda un ángulo considerable
EXPERIMENTO 2:
Materiales: Un trozo de sabana vieja de algodón, un frasco con agua barrosa, un vaso limpio
c. Enrollar la tela y meter la en el agua barrosa, de forma que un extremo quede y otro
caiga en el vaso vacío. Este debe estar situado bastante por debajo del frasco.
d. El agua pasara lentamente a través de la tela hasta el vaso inferior, quedando casi
trasparente
Experimento 3
Materiales: botella de refresco, plastilina ,agua
c. Se hace dos agujeros diferentes alturas en una botella grande de refresco y se tapan
con plastilina.
d. Se llene la botella de agua y quitas la plastilina se producen dos chorros.
Experimento 4:
Materiales: lata metálica, agua, mechero
c. Lo que vamos a hacer, es colocar un poco de agua dentro de la lata de refrescos. No
mucha, con 1cm o 1.5cm de agua estará bien. Ahora tienes que poner la lata en la
fuente de calor, y dejarla hasta que el agua comience a hervir.
d. Mientras espera que hierva, coloca agua bien fría en el recipiente. Cuando escuches
el sonido de ebullición dentro de la lata, tómala con la pinza y la sumerges
rápidamente en el agua fría, boca abajo (con su agujero hacia abajo)
Experimento 5:
Materiales: huevo cocinado
INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN
d. Cuece un huevo duro y pélalo.
e. Echa un cerillo encendido en un recipiente de cristal de cuello ancho .pon el huevo en
el cuello de la botella el huevo será absorbido y se producirá en la botella.
f. Para sacar el huevo sopla vigorosamente en la botella y aparta los labios de la botella
.el huevo resulta despedido.
Experimento 6:
Materiales: hoja papel ,2globos
Al soplar por encima de una hoja de papel dispuesto horizontalmente bajo la boca, como se
indica en la figura 81, el papel se levanta .una variante de este experimento consiste en soplar
por el espacio que hay entre dos globos ligeramente separados .como lo indica la figura 82,los
globos se juntan .
Experimento 7:
Materiales: agua, pajilla doblada
Si se sopla por una pajilla doblada sobre una abertura de modo que funcione como atomizador,
tal como se ilustra en la figura 83, el agua asciende por la pajilla vertical inversa a ella.
Experimento 8:
Si se afirma con un dedo una pelota de pimpón en un embudo 8prefiriblemente transparente)
y justo cuando soples fuertemente por el vástago se saca el dedo, la pelotita, en vez de caer,
se mantiene dentro del embudo, como muestra la figura 84.
Experimento 9:
Con un secador de pelo se puede mantener flotando en el aire una pelota de pimpón del modo
que se muestra la figura 85.cuando la pelota está en equilibrio, al mover el chorro de aire de
un lado a otro, la pelota sigue al chorro y continua en equilibrio. Si se inclina un poco el chorro
de aire, constataras que tampoco cae.
Experimento 10:
Cuando uno camina por la orilla de una carretera y pasa un bus o un camión muy grande y muy
rápido, una fuerza empujara hacia la carretera y uno puede caer sobre ella especialmente si
se va en bicicleta
Experimento 11:
Al acercar una pelota que cuelga de un hilo al chorro de agua que sale de una llave se observa
que la pelota puede mantenerse en equilibrio en la posición que se indica en la figura;es decir,
parece que el flujo de agua y la pelota se atraen.
Experimento 12:
Materiales:
Se llena de agua coloreada el matraz hasta el borde, se le coloca el pedazo de papel en la boca
del matraz.
En seguida invertiremos el matraz presionando con la mano el papel con el borde.
Experimento 29:
materiales: jeringa de pascal ,agua , tinta ,deposito,
Sumergir la jeringa de Pascal en el recipiente con agua coloreada y llenar su depósito.
Sacar del recipiente la jeringa y presionar en el embolo, observar la salida del agua por los
agujeros de la jeringa.
Reflexión:
21.- ¿Por Que Su Sede Con La Hoja De Papel Y La Bola De Plomo? ¿Por Qué
Sucede Esto? ¿A Qué Crees Que Se Deba?
Al colocar la bola al en posición del chorro de agua, el fluido del agua seguirá la
trayectoria del sector circular de la bola hasta cierto punto; esto sucede debido a que
los fluidos tienden a tomar la forma y seguir la trayectoria de otro cuerpo ya que la
presión ejercida por el cuerpo es mayor a la de la fuerza de gravedad.
22.- ¿Qué Sucede En Ambos Casos? ¿Qué Ley De Hidrodinámica Se Aplica?
En este caso el agua moja la tela debido a la atracción entre moléculas distintas. Esta
atracción se denomina adhesión. Las diminutas moléculas de agua pasan a través de los
pequeños orificios entre las fibras de la tela, quedando retenidas las partículas de
barro y suciedad.
23.- ¿Por Qué El Agua Asciende Por La Pajilla Vertical Inversa A Ella? ¿Por Que
Eres Que Pasa Eso?
Una corriente de aire pasa por encima de la parte corta de la pajilla, reduciendo la
presión en ese punto. Mientras la presión desde abajo fuerza el agua hacia arriba entre
la pajilla, el aire en movimiento la sopla en forma de gotas.
24.- ¿Por Qué La Pelotita No Cae? ¿Qué Crees Que Sucedió?
La presión del aire disminuye al aumentar su velocidad. Por ello la mayor presión del aire
en forma de chorro en vez de separar las bolas, las une. La presión entre las bolas,
donde el aire se mueve con cierta velocidad, es menor que la que ejerce el aire quieto
del exterior de las mismas y la diferencia de presión las empuja a unirse.
25.- ¿Qué Hace Que La Pelotita No Se Caiga? ¿Qué Crees Que Existe?
El alcance del que está a mayor profundidad es mayor debido a la mayor presión
hidrostática que hay a la salida.
27.- ¿Qué Hace Que La Pelota Se Mantenga En Equilibrio? ¿Hay Fuerza De
Atracción?
La corriente de aire ascendente que sale del secador genera una presión y una fuerza
que compensa el peso de la bolita. Esto permita que la bolita quede flotando en el aire.
28.- ¿Qué Sucede En El Matraz?
Al darle la vuelta al tubo de ensayo creaos en su interior una presión negativa que hace
que el aire del exterior tienda a entrar a través de la boca del matraz que es donde se
encuentra el papel. Este aire que quiere entrar es el que aguanta el papel, que a su vez
aguanta el agua interior.
Aplicación:
Da más ejemplos donde aplicamos las leyes de bernoulli.
El teorema de Bernoulli afirma que la energía de un fluido en cualquier momento, ya sea líquido
o gas, consta de tres componentes:
° Cinético: energía debida a la velocidad que tiene el fluido.
° Potencial gravitacional: energía debido a la altura que tenga el fluido
° Energía de flujo: energía debido a la presión que tiene el fluido
Este teorema afirma que la energía total de un sistema de fluidos permanece constante a lo
largo de la trayectoria de flujo.
Principio de Bernoulli
Esta ecuación se puede aplicar a los fluidos, puesto que la energía total del sistema permanece
constante.
Teorema de Bernoulli a la vida real
A continuación se presentarán relaciones del teorema de Bernoulli con la vida real.
Chimenea
Las chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es más constante y
elevada a mayores alturas. Cuanto más rápidamente sopla el viento sobre la boca de una
chimenea, más baja es la presión y mayor es la diferencia de presión entre la base y la boca de
la chimenea, en consecuencia, los gases de combustión se extraen mejor.
Pulverizador de insecticida
Este tipo de pulverizador funciona basado en el comportamiento de los fluidos en movimiento,
puede demostrarse que, como consecuencia en la disminución de su presión, aumenta la
velocidad del fluido.
Tubería
La ecuación de Bernoulli también nos dice que si reducimos el área transversal de una tubería
para que aumente la velocidad del fluido, se reducirá la presión.
Tubo de Venturi
Estos tubos sirven para medir la diferencia de presión entre el fluido que pasa a baja
velocidad por una entrada amplia comparada con el fluido que pasa por un orificio de menor
diámetro a alta velocidad.
Carburador de automóvil
En un carburador de automóvil, la presión del aire que pasa a través del cuerpo del
carburador, disminuye cuando pasa por un estrangulamiento. Al disminuir la presión, la gasolina
fluye, se vaporiza y se mezcla con la corriente de aire.
Flujo de fluido desde un tanque
La tasa de flujo de un orificio en un tanque está dada por la ecuación de Bernoulli, ya que el
área del tanque es bastante grande comparada con la del orificio, por lo tanto la velocidad de
flujo en es mucho mayor.
Un avión se sostiene en el aire
El efecto Bernoulli es también en parte el origen de la
sustentación de los aviones; Las alas de los aviones son diseñadas
para que haya más flujo de aire por arriba, de este modo la
velocidad del aire es mayor y la presión menor arriba del ala; al ser
mayor la presión abajo del ala, se genera una fuerza neta hacia
arriba llamada sustentación, la cual permite que un avión se
mantenga en el aire.
Investiga en que hechos diarios aplicamos la hidrodinámica
La hidrodinámica es la parte de la hidráulica que estudia el comportamiento de
los fluidos en movimiento. Recuerda que los fluidos son sustancias capaces de
fluir y que se adaptan a la forma del recipiente que los contiene: líquidos y
gases.
Las aplicaciones de la hidrodinámica se presentan en el diseño de canales,
presas, diseño de sistemas de riego, puertos, diseño de los cascos de los
barcos, hélices, turbinas, diseño de sistemas de suministro de agua, diseño de
formas aerodinámicas de aviones, trenes, autos, y ductos en general, turbinas
eólicas.
El gran Eastern
Todos han oído hablar alguna vez de ese gran transatlántico británico de 60 mil
toneladas que naufrago en su viaje inaugural en 1912, llamado Titanic , pero
muchos han oído hablar del fabuloso Great Easter, el buque de vapor que
superaba en cinco veces el tamaño del barco más grande de esa época, hace cerca
de 150 años, casi 60 antes que el Titanic
Ese fabuloso buque tenía 211 metros de largo, 36,5 metros de ancho y 17,5
metros de altura. Podía llevar hasta 4 mil pasajeros, además 12 mil toneladas de
carbón. Contaba con 05 chimeneas y 6 mástiles que soportaban 5400 metros
cuadrados de velamen
También disponía de dos instalaciones de maquinas que le proporcionaban una
potencia de 11 mil caballos de fuerza. Una de ellas servía para hacer girar unas
enormes paletas que sobresalían 4,5 metros a ambos costados de la nave; la otra
movía una hélice de 7,5 metros, la mas grande que llevara el buque alguno hasta
mediados del siglo XX.
Era tan extraordinaria esta nave que algunos poetas ingleses de la época lo
llamaron “la maravilla de los mares” o “la ciudad flotante”
Responde:
¿Por qué el Great Eastern no se hundía cuando
navegaba sobre el mar?
¿Conoces alguna otro artefacto, hecho por el
hombre, capaz de flotar en el agua o en el aire?
¿Cómo hacen los barcos, siendo tan pesados, para
navegar sin hundirse?
Sabias que:
Un submarino es un vehículo especialmente construido
para navegar debajo del agua y sobre ella.
Su historia comienza desde muy temprana épocas. Ya en el
322 a.C, Aristóteles ya describía una cámara sumergible.
Desde esa época, muchos han sido los modelos
desarrollados en diferentes partes del mundo.
La idea detrás del submarino es bastante sencilla: el
cambio de la densidad total del vehículo. Para lograr esto,
los submarinos poseen un sistema de cámara que pueden
contener aire o agua. Así, cuando requiere sumergirse,
aumenta su densidad al dejar ingresar agua en las
cámaras, cuando esta quiere emerger, expulsan el agua a
travez de las válvulas, a lo que disminuye la densidad
Los submarinos se han usado tanto para propósitos bélicos
como científicos. Como un célebre ejemplo de este último
se encuentran las travesías de Jacques Coustean,
comandante francés considerado uno de los exploradores
más influyentes del siglo XX, así como gran protector del
medio ambiente. El estuvo en Perú en 1998, y efectuó
exploraciones submarinas en el lago Titicaca
Debido a su estructura molecular, los solidos son
pocos elásticos
La presión es la fuerza que actúa
perpendicularmente a una superficie por unidad de
area
Las fuerzas de un liquido sobre un cuerpo
sumergido en èl siempre son perpendiculares a la
superficie del cuerpo, y apuntan hacia al interior de
este
T W A H I R O S T A T I C A
A E R N N J K T G S H L R Ñ
B F N M P O S E D H I A R G
D E D S Q R I O G V R C C A
J G H Z I C T S V D L S O S
I D E U Ñ O C T E S E A C I
K E R T P B N A C R Y P N D
V I S C O S I D A D P S A E
V R N R Q W B F D O F E Z A
A R Q U I M E D E S T Y V L
W A N Y P Ñ W S D E R Q S C
X P A O M O E A U P B P C X
Y J N X I P Q R I N N O V G
G D E N S I D A D I C Q G X
Vamos a divertirnos
buscando en la sopa de
letras sobre hidrostática
Densidad
Presión
Gas ideal
Arquímedes
Pascal
Peso
Tensión
Hidrostatica
Viscosidad
La presión es directamente proporcional a la ___________ e inversamente proporcional al _____________
El empuje aumenta con la __________ del y con el ____________del fluido desalojado _________
La sublimación es el paso del estado __________ al estado __________ sin pasar por el estado _______
La tensión superficial es un fenómeno que se debe a las ____________ de _____________ entre las moléculas del liquido
Informacion Videos
Video: Pricipio de Bernoulli
Subido por: joanirse Fecha de publicación 16/02/2010
Duración: 2:34 Enlace :
http://www.youtube.com/watch?v=QxfdeEGaCng&feature=colike
Video: hidrodinamica
Subido por: valekirox Fecha de publicación 01/06/2011 Duración: 3:09 Enlace :
http://www.youtube.com/watch?v=4fnDlMB4Gpw&feature=colike
Video: mecánica de fluidos
Subido por: Alejandro cervantes alvarez Fecha de publicación 18/09/2009
Duración: 7:50 Enlace :
http://www.youtube.com/watch?v=4w3qewVCJ1Y&feature=colike
Despues de interactuar:
Saca 05 ideas principales de cada vdeo
Información Animaciones
Animación: problemas de presion Enlace :
http://tusclasesdeapoyo.com/2012/04/20/interactivo-de-ejercicios-de-presion/
Animación: Principio de Arquimedes Enlace :
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/presion2/arquimedes.htm?1&1
Animación: Presion hidrostática en los liquidos Enlace :
http://www.walter-fendt.de/ph14s/hydrostpr_s.htm
Responde:
¿Qué actividades te han generado el uso de más tiempo? ¿Qué
actividades no has podio realizar/ejecutar?
Un tubo en u que esta abierto en ambos extremos se llena parcialmente con
agua .despues se vierte kerosene de densidad o,82gcm-3 en uno de los lados
que forma una columna de 6cm de altura determina la diferencia de la altura
h entre la superficie de lo liquidos
Una esfera flota en el agua , sumergida el 90 %de su volumen total .Determinar la densidad del cuerpo .Densidad del agua =1000Kg / m3 .
E =P DL. g . V= DL. g . V 1000 (90 %) =DL ( 10%) 900 =DL
