¿Qué pesa más 1 kg de plomo o 1 kg de paja?

Típica pregunta que para una persona que se cree lista piensa que se están quedando con ella. Todo el mundo responde ingenuamente: "Si es un kilo, los dos pesan por igual".
Pues NO! Tienen la misma masa pero no pesan igual. Tiene la razón un niño de 5 años al que nunca le han hecho esta pregunta y contesta el plomo al ser un material más pesado si tienen el mismo volumen.
En los fluidos actúan dos fuerzas: el peso y el empuje. Este último depende de la densidad del líquido, del VOLUMEN DEL SÓLIDO y de la gravedad. ¿Por qué pongo volumen del sólido en mayúsculas? Ahora lo veréis.
El volumen de la paja es mayor al del plomo, por lo que su empuje es mucho mayor.
La diferencia entre el Peso (P) y el Empuje (E) se denomina Peso aparente (Pa)
Epaja > Eplomo
Pplomo = Ppaja
Pa plomo > Pa paja



                                                                             

El principio de Arquímedes

- Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje (E) dirigido hacia arriba.
- El empuje que recibe un cuerpo es igual al peso del volumen del líquido que desaloja.
- El empuje no depende del material del que esté fabricado el cuerpo que se introduce en el agua, sino del volumen de este cuerpo.

Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba de igual valor que el peso del volumen del fluido desalojado.

E = Vsólido x g x densidad líquido
P = Vsólido x g x densidad sólido


Existe también un peso aparente, que se define como el peso menos el empuje:
Pa = P - E

Reglas:
P>E => Se hunde.
P = E => No se mueve; si lo tocas se hunde a velocidad cte.
P<E => Flota.

Principio de Arquímedes:
http://www.youtube.com/watch?v=n3A5MK6lDpg

Presión en los gases

Las colisiones de las partículas de un gas contra las paredes del recipiente que lo contiene son las responsables de la presión que ejerce el gas. Esta presión se mide con los manómetros.

Las presión ejercida por una columna de mercurio de 760 mm de altura, 1 Torr, se denomina presión atmosférica normal y para medirla se utiliza la atmósfera (atm), unidad que equivale a 1,013 x 10^5 Pa. La presión atmosférica se mide con unos aparatos denominados barómetros.

Experimento Torricelli:

http://www.youtube.com/watch?v=ciBxJgRd5As

Presión en los líquidos

Un líquido ejerce fuerzas perpendiculares sobre las superficies que están en contacto con él, ya sean de las paredes del recipiente que lo contiene u otra superficies que se encuentren en su interior.

En el interior de un líquido existe una presión que proviene de su propio peso y que se denomina presión hidrostática.

La presión hidrostática en un punto situado a cierta profundidad, bajo la superficie libre de un líquido en reposo, es igual al producto de la densidad del líquido por la aceleración de la gravedad y por la profundidad del punto:
p = densidad del líquido x g x h

La diferencia de presión entre dos puntos de un líquido homogéneo en equilibrio es igual al producto de la densidad por la gravedad y por la diferencia de altura entre ellos:
pa - pb = densidad del líquido x g x (hb - ha)


La presión ejercida en un punto de un líquido se transmite por igual en todas direcciones (principio de Pascal).

Tubos en U (líquidos inmiscibles):
pA = pB => densidad A x altura x g = densidad B x altura x g

Presión

La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa:
p = F/S

La presión de estas cajas sería mayor si estuvieran una encima de la otra, debido a que sería más fuerza en menos superficie.

La unidad de presión en el SI es el newton por metro cuadrado, que recibe el nombre de Pascal (Pa).

Tema 4: Fuerzas en los fluidos

Como bien dice el título del tema, trata de las fuerzas en los fluidos, y para entenderlo bien lo he dividido en una serie de apartados:

- Presión.
- Presión en los líquidos.
- Presión en los gases.
- El principio de Arquímedes.

El misterio de la Power Ball

Hace un tiempo, nuestro profesor trajo a clase una extraña bola, la Power Ball. Como estaréis acostumbrados a nuestras locuras en clase, nos planteó una pregunta: "¿Cómo gira esta bola?". Pues yo tengo la respuesta.

Está basado en el giroscopio, creado en 1852 por León Foucault para demostrar la rotación de la Tierra, y cuyo funcionamiento se basa en la conservación del momento angular. El par de fuerzas que origina aumenta en función de la velocidad con la que se hace girar la rueda de inercia o rotor de su interior. A la vez, el mecanismo de la Power Ball permite que agitándola el rotor aumente el número de revoluciones que completa por unidad de tiempo, haciéndose notar por el aumento en la frecuencia del silbido que origina, que forma que este sonido se percibe cada vez más agudo. No necesita alimentación eléctrica ni batería, y los diodos LED que se incluyen en la mayoría de sus modelos se iluminan con la energía que el usuario cede al giroscopio al agitarlo.

Práctica:cómo hallar la gravedad con un péndulo

Tras un duro esfuerzo por subir la práctica al blog, aquí está.
En esta práctica se muestra cómo hallar la gravedad de la Tierra con un péndulo, hecho con materiales de la vida cotidiana. Pinche aquí para acceder a ella.
https://docs.google.com/document/d/1zKdmtw6rS0no1ZJnxbh8AcWuVvq5Mo4w98l2KmgUG18/edit