ACT 3- #13- 1895730 - Tema: nucleo atomico PDF

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Tema: nucleo atomico...

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Universidad Autónoma De Nuevo León

Mecanica de Fluidos Laboratorio Alumno: Elias Frutos Martinez Matricula: 1895730 Grupo: 207

Carrera: IMA

Profesor: RAUL GUTIERREZ HERRERA

Semestre: Febrero-Junio 202

INTRODUCCIÓN Al igual que en los sólidos, sobre los gases y los líquidos también actúa la atracción gravitatoria, y por tanto también tienen peso. Cuando un líquido se encuentra en equilibrio en un recipiente, cada capa de líquido debe soportar el peso de todas las que están por encima de ella. Esa fuerza aumenta a medida que se gana en profundidad y el número de capas aumenta, de manera que en la superficie la fuerza (y la presión) es prácticamente nula, mientras que en el fondo del recipiente la presión es máxima. Los gases y los líquidos son fluidos, que pueden estar en movimiento o en reposo (estáticos), pero recuerda que, aunque esté en reposo la masa, sus partículas, los átomos y las moléculas, están en continua agitación. La Hidrostática estudia los líquidos en reposo. La presión dentro de un líquido aumenta con la profundidad. Un objeto sumergido en un líquido en reposo experimenta, sobre cada una de sus caras, una fuerza originada por la presión que aumenta con la profundidad y actúa perpendicularmente a dicha cara, independientemente de su orientación. Las fuerzas originadas por la presión en las caras de un cuerpo sumergido tienen que ser, cuando los líquidos están en reposo, perpendiculares a la superficie ya que, si no fuera así, la componente horizontal de la fuerza movería el líquido paralelamente a las caras. Para calcular la forma en que varía la presión desde la superficie del líquido hasta el fondo del recipiente, considere una porción de líquido en forma de disco a cierta profundidad por debajo de la superficie, de espesor infinitesimal.

MARCO TEORICO EXPERIMENTO DE LOS VASOS COMUNICANTES Como indica el nombre del experimento vamos a necesitar varios recipientes conectados entre sí por su extremo inferior. En el juego nos proponen unir dos jeringuillas iguales con un tubo de goma. Las jeringuillas las colocamos en una caja de cartón pero que podamos ver qué está ocurriendo en nuestro sistema. Mira nuestra foto. No utilizamos los émbolos, de momento.

Al llenar una de las jeringuillas, vemos que el agua sube en la otra jeringuilla hasta que se iguala el líquido en altura en los dos recipientes, ¿sabes que la base de estas observaciones las estableció Galileo? Coge una de las jeringuillas y súbela un poco. Fíjate muy bien, en el nivel del agua. Haz lo mismo, pero ahora con la otra jeringuilla. El agua tiende siempre a igualar su nivel. Nos salimos un poquillo del guión que nos proponen en el juego y probamos a hacer lo mismo, pero en vez de utilizar jeringas iguales, utilizamos jeringuillas diferentes. Se sigue quedando a la misma altura ¿verdad? Esto es independiente de la forma de las jeringuillas o recipientes comunicados. Incluso en la foto podemos ver que la jeringuilla está inclinada y sin embargo, el nivel del agua está totalmente horizontal.

¿Y que pasa si utilizamos agua y aceite en el sistema? No ejerzas presión, simplemente observa cómo es la mezcla antes de meterla en las jeringuillas y después de introducirla a los vasos comunicantes. El líquido más denso ocupará la parte inferior y el menos denso (el aceite) quedará arriba. También en el sistema de vasos comunicantes. Si subimos la jeringuilla que tiene el aceite, siguen sin mezclarse los líquidos pero podemos hacer que avance un poco el aceite en el tubo (mira las fotos). Si subiéramos mucho esta jeringuilla el aceite quedaría en la parte inferior de la U del tubo. La teoría señala que la expresión “vasos comunicantes” identifica a un sistema o estructura que se logra a partir de la unión de al menos dos recipientes por medio de conductos que posibilitan que una sustancia en estado líquido pueda circular entre ellos. Ahora que tenemos presente la definición, tenemos tres opciones para terminar de comprender cómo se traslada a la práctica: leer hasta el final de este artículo para descubrir algunas de sus aplicaciones, analizar nuestro hogar en busca de posibles provechos de los vasos comunicantes o combinar las alternativas anteriores para poner a prueba nuestros conocimientos e incorporar saberes. Las tuberías por donde circula agua potable, por ejemplo, están conectadas con depósitos que se ubican en áreas altas para que estos vasos comunicantes permitan que el agua llegue con presión suficiente a todas las viviendas, independientemente de dónde se ubiquen en un edificio, por describir un caso puntual. El sistema de los vasos comunicantes, asimismo, puede aplicarse en jardinería para poder regar plantas valiéndonos del mecanismo del sifón y de una estructura con filtro para que garanticemos la humedad de la tierra en cada maceta aún cuando nos ausentemos de nuestro hogar durante varios días. Presión (símbolo P). Es una magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie. Es la fuerza normal por unidad de área, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie, y está dada por: P = F/A Donde P es la fuerza de presión, F es la fuerza normal, es decir perpendicular a la superficie y A es el área donde se aplica la fuerza. Las unidades de presión son: En el Sistema Internacional de unidades (S.I.) la unidad de presión es el pascal que equivale a la fuerza normal de un newton cuando

se aplica en un área de metro cuadrado. 1pascal = 1N/m 2 y un múltiplo muy usual es el kilopascal (Kpa.) que equivale a 100 N/m 2 o 1000 pascales y su equivalente en el sistema inglés es de 0.145 lb/in 2.

Tipos de Presión •

Presión Atmosférica

Es la presión ejercida por el Aire atmosférico en cualquier punto de la atmósfera. La Presión atmosférica en un punto coincide numéricamente con el peso de una columna estática de aire de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límite superior de la atmósfera. Como la densidad del aire disminuye conforme aumenta la altura, no se puede calcular ese peso a menos que seamos capaces de expresar la variación de la densidad del aire ρ en función de la altitud z o de la presión p. La presión atmosférica en un lugar determinado experimenta variaciones asociadas con los cambios meteorológicos. Por otra parte, en un lugar determinado, la presión atmosférica disminuye con la altitud. •

Presión Barométrica

El peso del aire que forma nuestra atmósfera ejerce una presión sobre la superficie de la tierra. Esta presión es conocida como presión atmosférica. Generalmente, cuanto más aire hay sobre una zona, más alta es la presión atmosférica, esto significa que la presión atmosférica cambia con la altitud. Por ejemplo, la presión atmosférica es mayor a nivel del mar que en la cima de una montaña. Para compensar esta diferencia y facilitar la comparación entre lugares con distintas altitudes, la presión atmosférica generalmente se ajusta a la presión equivalente a nivel del mar. Esta presión es conocida como presión barométrica. La presión barométrica también cambia con las condiciones climáticas locales, lo que la convierte en una herramienta para pronosticar el tiempo extremadamente importante y útil. Las zonas de alta presión generalmente son asociadas con buen tiempo, mientras que las de baja presión son asociadas con mal tiempo. Sin embargo, para fines de pronóstico, generalmente el valor absoluto de presión barométrica es menos importante que el cambio en la misma. En general, un aumento de presión indica un mejoramiento de las condiciones climáticas, mientras que una caída de presión indica deterioro de estas. •

Presión Manométrica

La presión manométrica corresponde al valor que se puede leer directamente en un manómetro o en un transmisor de presión.

También es denominada presión relativa porque la lectura que hace el manómetro parte de considerar como valor cero la presión atmosférica existente en el lugar de medición. •

Presión Absoluta

Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absolutos. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas lo que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña. Este término se creó debido a que la presión atmosférica varia con la altitud y muchas veces los diseños se hacen en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un término absoluto unifica criterios.

El tonel de Pascal Fue un experimento realizado por el científico francés Blaise Pascal en 1646 para demostrar en forma definitiva que la presión de un líquido se propaga de idéntica manera por el mismo, sin importar la forma del contenedor. El experimento consiste en llenar un tonel con un tubo delgado y muy alto, perfectamente ajustado a la boca de llenado. Cuando el líquido llega a una altura aproximada de 10 metros (altura equivalente a 7 barriles apilados) el tonel revienta por la presión ejercida por el líquido del estrecho tubo.

¿Cómo funciona el tonel de Pascal? Para comprender los principios físicos del experimento de Pascal, calculemos la presión en el fondo de un tonel de vino que se llenará de agua. Para mayor simplicidad de los cálculos lo supondremos de forma cilíndrica con las siguientes dimensiones: diámetro 90 cm y alto 130 cm. La presión en el fondo del tonel de Pascal será la suma de la presión producida por el agua contenida en el propio tonel más la presión del agua contenida en un estrecho tubo de 9 metros de alto y 1 cm de diámetro que está conectado a la boca de llenado del barril. Efectos sobre la naturaleza Podemos definir la presión atmosférica como el peso que ejerce la columna de aire sobre la superficie o punto donde la estamos determinando. Por lo tanto, la presión disminuye rápidamente con la altura debido a que la cantidad de aire que tenemos encima de nosotros es menor al alejarnos de la superficie terrestre. como consecuencia, al ir ascendiendo los valores medidos con un barómetro serán cada vez más pequeños. Pero esto no significa que vaya a llover en ese punto, es cierto que cuando la presión atmosférica baja nos acompaña un tiempo inestable con lluvias, pero no debemos confundir el descenso de presión por altitud con las lluvias. La clave está en que también la presión es baja cuando hay mayor humedad. Las bajas presiones permiten la formación de nubes, esto quiere decir que el aire es caliente en una baja presión por lo que el agua se evapora más y por tanto hay formación de nubes, y por el contrario una alta presión se forma por aire frío que impide la formación de nubes.

Cuando el aire que hay sobre una zona tiene una presión mayor de 1.013 hPa (presión normal a nivel del mar) se dice que es una zona anticiclónica, se ha formado un anticiclón. El aire de un anticiclón es muy denso, y tiende a bajar desde las capas altas de la troposfera hacia la superficie, siguiendo un movimiento helicoidal en el sentido de las agujas del reloj. Cuando hay alta presión atmosférica, las moléculas del agua tienen mucha dificultad para evaporarse y el aire es poco húmedo. Por tanto, un anticiclón implica un tiempo estable, seco y despejado. Cuando el aire que hay sobre una zona tiene una presión menor de 1.013 hPa (presión normal a nivel del mar) se dice que es una zona con depresión, se ha formado una borrasca. El aire de una borrasca es poco denso, y tiende a subir desde la superficie hacia las capas altas de la troposfera, siguiendo un movimiento helicoidal en el sentido contrario a las agujas del reloj. Cuando hay baja presión atmosférica, las moléculas del agua se evaporan con facilidad, el aire es muy húmedo y pesa menos que cuando está seco, por lo que una borrasca implica un tiempo inestable, con nubes. Los anticiclones y las borrascas aparecen y desaparecen dependiendo de los cambios de temperatura y de humedad atmosférica, y están asociados a los movimientos de grandes masas de aire, movimientos debidos a la rotación de la Tierra y a diferencias de presión o de temperatura. Es lo que se llama dinámica general de la atmósfera. Un fenómeno importante, relacionado con las depresiones es la llamada gota fría o DANA (Depresión Aislada en Niveles Altos), que se manifiesta en España, sobre todo, en el litoral mediterráneo. Otro fenómeno relacionado con la diferencia de presiones son los tornados, remolinos que se forman sobre tierra, siempre asociados a bajas presiones y a grandes nubes de desarrollo vertical. Si se produce sobre el mar se denomina tromba marina. Los ciclones son grandes depresiones de aire que se suelen formar en el océano Atlántico, cerca de los trópicos, cuando la temperatura del agua es alta (>26 ºC). En el centro del ciclón se forma una zona, de unos 40 o 50 km, llamada ojo del huracán, donde el aire está en calma.

Los medidores de nivel en líquidos Los medidores de nivel de líquidos trabajan midiendo directamente la altura del líquido sobre una línea de referencia, mediante la presión hidrostática, el desplazamiento producido por el líquido contenido en un tanque de proceso o bien por las características eléctricas del líquido. Los instrumentos que utilizan las características eléctricas del líquido, se clasifican en: 1. Medidor conductivo 2. Medidor capacitivo 3. Medidor ultrasónico 4. Medidor de radiación 5. Medidor láser El medidor de nivel ultrasónico se basa en la emisión de un impulso ultrasónico a una superficie reflectante y la recepción del eco del mismo en un receptor. El retardo en la captación del eco depende del nivel del estanque. Estos tipos de medidores son adecuados para todos los estanques, líquidos y pueden ser construidos a prueba de explosión. Algunas de sus desventajas consisten en que son sensibles a la densidad de los fluidos y de dar señales erróneas cuando la superficie del líquido no es nítida, como en el caso de un líquido que forme espuma, ya que producen falsos ecos. Según datos del periódico la Vanguardia, los cambios bruscos de temperatura, humedad y presión atmosférica repercuten sobre la salud. Un 30% de la población puede predecir a través de su cuerpo cuándo va a cambiar el tiempo, mientras un

porcentaje todavía mayor experimenta trastornos cuando se alteran las condiciones meteorológicas. Seguro que alguna persona de las que lea este escrito tendrá experiencia con estos aspectos, sobre todo si tienen alguna operación o dolor reciente. La regla de oro es la siguiente: cuanto más bruscamente cambia el tiempo, más posibilidad hay de que se altere el sistema nervioso y vascular”, muy especialmente, en personas mayores “cuyas arterias han perdido la elasticidad juvenil, lo que provoca que los vasos se cierren”, en niños de corta edad o en individuos que sufren ansiedad o patologías relacionadas con la actividad vascular, como por ejemplo, diabetes, hipertensión, hipercolesterolemia o insuficiencia renal.

Máquinas volumétricas o de desplazamiento positivo Son aquellas maquinas que son atravesadas por cantidades discretas de fluido. Éstas a su vez se clasifican en alternativas o rotativas en función del movimiento ejercido. Turbo máquinas Son aquellas máquinas que son atravesadas por un flujo continuo y que intercambian energía a través de un órgano de movimiento rotativo, es decir, un rotor. Máquina hidráulica o máquina de flujo incompresible Es aquella que trabaja con flujos incompresibles. A este grupo pertenecen las máquinas que trabajan con líquidos (por ejemplo, agua) pero además se incluyen aquellas que trabajan con gases cuando éstos se comportan como flujos incompresibles, como por ejemplo los ventiladores o aerogeneradores Máquina térmica o máquina de flujo compresible Es aquella que trabaja con fluidos compresibles, ya sean condensables (caso de la máquina de vapor) o no condensables (como la turbina de gas). Según el sentido de intercambio energético Si en el proceso el fluido incrementa su energía, la máquina se denomina generadora (compresores, bombas), mientras que, si la disminuye, la máquina se denomina motora (turbinas, motores de explosión).

RESUMEN Presión es la fuerza normal por unidad de área, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie. Presión Atmosférica es la presión ejercida por el Aire atmosférico en cualquier punto de la atmósfera. Presión Barométrica cambia con las condiciones climáticas locales, lo que la convierte en una herramienta para pronosticar el tiempo extremadamente importante y útil. Presión Manométrica corresponde al valor que se puede leer directamente en un manómetro o en un transmisor de presión. Presión Absoluta es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absolutos. Efectos sobre la naturaleza la presión disminuye rápidamente con la altura debido a que la cantidad de aire que tenemos encima de nosotros es menor al alejarnos de la superficie terrestre. Efecto sobre las personas los cambios bruscos de temperatura, humedad y presión atmosférica repercuten sobre la salud. CONCLUSIÓN Conocer todos los conceptos de presión nos sirve para saber como resolver un problema, para tener el razonamiento de que ecuaciones aplicar para un punto específico de altura de un líquido en un contenedor ya sea abierto o cerrado.

En la vida y en la técnica es útil conocer los efectos de la presión en las diferentes estructuras y equipos, si es necesario disminuir la presión, se aumenta el área de las superficies en contacto, es por ello que los cimientos de las edificaciones tienen gran área de superficie, los equipos utilizados en terrenos cenagosos llevan esteras, para caminar en la nieve se usan esquís o botas especiales, si por el contrario se requiere aumentar la presión, se disminuye el área efecto que se emplea en las herramientas de cortes, en puntillas, agujas de jeringa entre otros. Frecuentemente, las personas confunden la presión absoluta con la presión manométrica. Recuerda que la presión absoluta es la presión manométrica más la presión atmosférica.

FUENTES DE INFORMACIÓN https://www.ecured.cu/Presi%C3%B3n#Tipos_de_Presi.C3.B3n https://www.ecured.cu/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9rica http://apcd-spv.org/index.php?lang=es&secc=variables&type=pressio_barometrica https://www.mundocompresor.com/diccionario-tecnico/presion-manometrica https://lauraeccifisica.wordpress.com/primer-corte-2/presion-absoluta-atmosfericamanometrica/ https://masquenaturaleza.wordpress.com/2015/10/25/por-que-cambia-la-presionatmosferica-afecta-a-los-seres-vivos/...