Enunciados de las
Leyes de los gases
Luis Enrique Mata García
Ley de los Gases Ideales:
Para la misma masa gaseosa, es posible decir que existe una constante directamente proporcional al volumen y presión del gas; de igual manera, es inversamente proporcional a su temperatura.
En donde:
Es el número de moles
Es la constante de los gases:
Ley de Gay-Lussac:
La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:
•Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.
•Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.
Ley de Charles:
Cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía.
Por tanto:
El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:
•Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.
•Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.
Ley de Boyle:
A temperatura y cantidad de materia constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión.
Ley de Avogadro:
En un proceso a presión y temperatura constante, el volumen de cualquier gas es proporcional al número de moles presente.
O bien:
“El volumen que ocupa un mol de cualquier gas ideal a una temperatura y presión dadas siempre es el mismo.”
N° de Avogadro:
Introducción:
Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene, con respecto a los gases las fuerzas gravitatorias y de atracción entre partículas resultan insignificantes. Es considerado en algunos diccionarios como sinónimo de vapor, aunque no hay que confundir sus conceptos, ya que el término de vapor se refiere estrictamente para aquel gas que se puede condensar por presurización a temperatura constante. Gas, sustancia en uno de los tres estados diferentes de la materia ordinaria, que son el sólido, el líquido y el gaseoso. Los sólidos tienen una forma bien definida y son difíciles de comprimir. Los líquidos fluyen libremente y están limitados por superficies que forman por sí solos. Los gases se expanden libremente hasta llenar el recipiente que los contiene, y su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.
Las propiedades de la materia en estado gaseoso son:
1. Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente.
2. Se dejan comprimir fácilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presión.
3. Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontánea.
4. Se dilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada.
Referencias:
•http://www.profesorenlinea.cl/swf/links/frame_top.php?dest=http%3A//www.profesorenlinea.cl/fisica/GasesPropiedades.htm
• http://personal.telefonica.terra.es/web/jpc/gases/ley_charles.html
• http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_los_gases_ideales
• http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Avogadro
•http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/leyes_gases/ley_gaylussac.html
Fecha de consulta (para todas):
Domingo 26 de Octubre del 2008
martes, 11 de noviembre de 2008
lunes, 27 de octubre de 2008
Presion Osmotica- Paulina Gay Muñoz
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Presion Osmotica
Paulina Gay Muñoz
Presion Osmotica
Paulina Gay Muñoz
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viernes, 26 de septiembre de 2008
Guia Primer Parcial
Guia Primer Parcial
GUIA FÍSICA IV. PRIMER PARCIAL
I. UNIDAD. HIDRAULICA
I PARTE. CONCEPTOS TEORICOS
-Tipo de presión en un líquido que puede determinarse en base a la profundidad
- El funcionamiento de la prensa hidráulica se basa en:
- Principio que establece que cuando un objeto se sumerge en un líquido recibe una fuerza en sentido
contrario proporcional a su peso, desalojando un volumen determinado de agua
- La diferencia principal en el manejo (mecánica) de los fluidos líquidos y gaseosos es
- La relación proporcional entre la fuerza y superficie con respecto a la presión es
- Medidores de flujo que se utilizan para conocer la velocidad de un fluido líquido
- Volumen de líquido que circula a través de una tubería en la unidad de tiempo
- Cantidad en masa de líquido que circula a través de una tubería en la unidad de tiempo
- Teorema que permite determinar la velocidad de un fluido líquido y que indica que para un líquido ideal
de flujo laminar, la suma de la suma de las energías cinética y potencial en un punto determinado, es
igual en otro punto cualquiera
- Medida de la oposición o resistencia que tiene un cuerpo a fluir
- Presión que ejerce un líquido sobre el fondo y las paredes del recipiente que lo contiene
- Dibuje un medidor de Venturi, e indique en que parte es mayor la presión
- Tipo de menisco que se pueden formar en un capilar cuando se sumerge en un líquido cuando las fuerzas
de cohesión son mayores a las de adhesión
- Fuerza que se opone al deslizamiento de un cuerpo sobre una superficie
- Relación que se establece entre la masa y el volumen de un objeto
- Relación que se establece entre el peso y el volumen de un objeto
- Principio que establece que la presión que se ejerce sobre un líquido encerrado, se transmite de manera
homogénea a todos los puntos del líquido y paredes
- Propiedad de los fluidos líquidos que permite que la superficie libre de los mismos se comporte como una
fina membrana elástica
- Medidor de flujo que se usa para medir la velocidad de un líquido en un caudal abierto
- Tipo de menisco que se pueden formar en un capilar cuando se sumerge en un líquido cuando las fuerzas
de cohesión son menores a las de adhesión.
- La isotropía se define como:
II PARTE. PROBLEMAS
- Un submarino se encuentra sumergido en el mar a 25 m, si se sabe que la densidad del agua de mar es
de 1020 Kg. / m3. Calcule:
A) La presión total que debe soportar
B) La fuerza que soporta si sus dimensiones son de 15 x10 m.
A) Si el submarino sale a la superficie cuál sería la presión que deberá soportar
- Determine el empuje y peso aparente de un cubo metálico que tiene una masa de 58 Kg., si cada uno de sus
lados mide 25 cm, cuando se sumerge hasta la mitad en un recipiente que contiene las siguientes
substancias cuyas densidades se indican:
a) alcohol 790 Kg/m3
a) agua 1000 Kg/m3
b) aceite 915 Kg/m3
c) indique en cada caso, si se hunde, flota o se mantiene en equilibrio dentro del fluido,
- Calcule cuál debe ser el diámetro de una tubería que conduce agua, cuando se angosta debido a la
incrustación de sales; si se sabe que el diámetro de la parte ancha es de 12.26 cm y la velocidad del agua
es de 8 m/s. Considere que en la parte angosta la velocidad aumenta al triple. Determine también el
Gasto y Flujo que sé esta manejando.
- En una industria productora de artículos de tocador se coloca un Tubo de Venturi para medir la velocidad
del aceite para bebé que sé esta procesando. Las características del medidor de flujo son: parte ancha
10.58cm de diámetro y una presión de 4.5 X 10 N/m, parte angosta 5.08 cm y una presión de 3.8 x 10 N/ m.
Determine:
a) Velocidad del aceite, si se conoce que la densidad del mismo es de 915 Kg./ m3.
b) Gasto que se esta manejando
c) Flujo
- En una industria el elevador utilizado para levantar los productos tiene un pistón de entrada con
diámetro de 12 cm, si se sabe que el diámetro del pistón de salida es el doble del anterior, y si se
pretende levantar un peso de 2.2. x 10 N. Calcular:
A) ¿Qué fuerza y presión se aplica en el pistón de entrada?
B) ¿Cuál será la presión en el pistón de salida?
- En una empresa textil se tiene una prensa de estampado cuyo diámetro de entrada es de 5 cm, si se sabe
que el diámetro de salida es el doble del anterior, y si se pretende que la fuerza que imprima a la salida sea
de 55 N. Calcular:
a) ¿Qué fuerza y presión se aplica en el pistón de entrada?
b) ¿Cuál será la presión en el pistón de salida?
- Indique cuál será la profundidad a la que se encuentra sumergido un barco pirata, si la presión hidrostática
que debe soportar es de 12 x 10 N/ m; considere que la densidad del agua de mar es de 1020 Kg./m3
- Si se sumerge un cubo de hierro de 6cm de arista con células epiteliales, en una solución salina. Determine
el empuje que recibe, y el peso aparente de la misma, si la masa del cubo es de 45g inicialmente. Indique
también. Si se hunde, flota o se mantiene en equilibrio dentro de la solución. Considere que la densidad de
la solución es de 1.025 g/cm3
- Calcular la fuerza que se produce en el émbolo de una jeringa, si tiene un diámetro de 5 cm, cuando en el
la aguja de descarga se aplica una fuerza de 195 N. Considere que el diámetro de este émbolo es una tercera
parte del de la jeringa.
- Determine cuál será el peso aparente de una persona con quemaduras graves, que inicialmente tenía una
masa de 55 Kg. Si al sumergirlo en una solución coloide desaloja 15 ml de la misma. Considere que la
densidad de la solución es de 1.065 g/cm3
- Determine el empuje y peso aparente de una caja rectangular cuya masa es de 200g, que contiene sangre, si
se sabe que sus dimensiones son: base 20 cm2 y altura de 3.5 cm, cuando se sumerge hasta la mitad en un
recipiente que contiene:
A) alcohol 790 Kg/m3
A) agua 1000 Kg/m3
B) aceite 915 Kg/m3
C) indique en cada caso, si se hunde, flota o se mantiene en equilibrio
- Determine la profundidad a la que se encuentra sumergido un banco de coral, sí la presión hidrostática que
debe soportar es de 599 760 Pascales. Considere que la densidad del agua de mar es de 1020 kg/m3
- Determine la velocidad, gato y flujo que debe tener una tubería que conduce aceite mineral en una fábrica
de artículos de tocador, si se cuando lo hace por un diámetro de 13.12 cm la velocidad del aceite es de
7 m/s, considere que se desea reducir el diámetro hasta 6.62 cm.
- Determine la velocidad a la que va el agua de una corriente, si cuando se introduce en ella un Tubo de
Pitot, la altura que alcanza el agua en el medidor de flujo es de 50 cm. Cual sería la velocidad si la altura
fuera de 70 cm
- Determine la presión hidrostática que existirá en una prensa hidráulica a 3 y 6 m de profundidad
respectivamente.Considere que el fluido contenido es agua y que la densidad de la misma es 1000 kg/ m3 Ph (3m) = 29400 N/m
Ph (6m) = 58800 n/m
- ¿Cuál será la presión hidrostática en el fondo de un barril que tiene 0.9 m de profundidad cuando esta
lleno de gasolina ( densidad = 680 kg/m )
Ph = 5997.6 N/m
- A que profundidad esta sumergido un buceador en el mar, si soporta una presión hidrostática de 3999 840
Pascales. (densidad del agua de mar = 1020 kg/ m3 )
h = 40 m
-¿Cuál será la fuerza que se producirá en el émbolo mayor de una prensa hidráulica, cuyo diámetro es de
40 cm, si en el émbolo menor de 12 cm de diámetro se ejerce una fuerza de 250 N? F = 2 777.77 N
- Un prisma rectangular de Cu, cuya base es 36 cm y una altura de 10 cm, se sumerge hasta la mitad por
medio de un alambre, en un recipiente que contiene alcohol. Indique:
a) ¿Qué volumen desaloja? V = 180 cm
b) ¿Qué empuje recibe? E = 1.39 N
c) ¿Cuál es el peso aparente del prisma debido al empuje, si su peso real es de 31.36 N?
Pa = 29.97 N
Considere que la densidad del alcohol es 790 kg/ m3
- Un atleta de 75 kg se para en una sola mano. Si el área de contacto de la mano con el piso es de 125 cm.
¿Qué presión ejerce sobre el suelo?
- La presión manométrica en los dos neumáticos de una bicicleta es de 690 kPa. Si la bicicleta y el ciclista
tienen una masa combinada de 90 kg. Calcule el área de contacto de cada neumático con el suelo
(Suponga que cada neumático sostiene la mitad del peso total)
- En una muestra de agua de mar tomada de un derrame de petróleo, una capa de petróleo de 4 cm de
espesor flota sobre 55cm de agua. Si la densidad del petróleo es de 0.75 kg / m . Calcule la presión
absoluta sobre el fondo del recipiente.
- Calcule la lectura barométrica estándart en la cima del Monte Everest (29028 pies) suponiendo que la
densidad del aire tiene el mismo valor constante que en el nivel del mar (1020 kg/ m3). ¿Qué le dice el
resultado?
-En 1960 el batíscafo Trieste de la ramada de Estados Unidos descendió a 10912 m de profundidad en la
fosa de las Marianas en el océano Pacífico. Calcule:
a) La presión a esa profundidad
b) ¿Qué fuerza actuó sobre una ventana circular de observación de 15 cm de diámetro?
- Una jeringa hipodérmica tiene un émbolo con un área transversal de 2.5 cm y una aguja de 5 x 10 cm.
a) Si se aplica una fuerza de 1 N al émbolo. ¿qué presión manométrica habrá en la cámara de la jeringa?
b) Si existe una pequeña obstrucción en la punta de la aguja ¿qué fuerza ejerce el fluido sobre ella?
c) Si la presión sanguínea en una vena es de 50 mm Hg ¿qué fuerza debe aplicarse al émbolo para poder inyectar el fluido en la vena?
- Un objeto pesa 8 N en el aire, sin embargo su peso aparente cuando esta totalmente sumergido en agua
es de 4 N ¿ Qué densidad tiene el objeto?
- Cuando una corona de 0.8 kg se sumerge en agua, su peso aparente es de 7.3 N. ¿es de oro puro la
corona?
III. PARTE. ANÁLISIS CRÍTICO
Esta parte es opcional, aunque sugiero que la tomen en cuenta
- Dos presas forman lagos artificiales de igual profundidad, uno de ellos tiene una longitud de 15 km,
mientras que en el otro es de 50 km. Indique que efecto tiene la diferencia de longitud sobre la presión
aplicada a las presas.
- Los neumáticos de un automóvil se inflan aproximadamente a una tercera parte de los de una bicicleta,
indique la razón de esto
- En un experimento se usa una lata vacía para demostrar la presión del aire, el primer paso del experimento
es colocar una pequeña cantidad de agua en la lata sellándola con un tapón de caucho, para posteriormente
llevarla a ebullición. Ante la vista de los alumnos la lata se aplasta lentamente y se escucha que como se
dobla el metal.
- Si un bloque de madera flota sobre el agua de una alberca, esto depende de:
- Si un objeto sumergido desplaza una cantidad de líquido que pesa más que él y luego se suelta, entonces se:
hundirá, flotará o se mantendrá en equilibrio en la posición en que se sumergió
- Si un bloque de aluminio y otro de hierro se depositan en un recipiente con agua, y si se sabe que los dos
tienen el mismo volumen, indique cual de ellos tendrá más posibilidades de flotar.
- Si se tiene un recipiente con agua sobre una báscula, indique si cambiaría la lectura de la misma si usted
mete el dedo en el agua sin tocar la báscula.
- Explique por qué llega más lejos el agua que sale de una manguera si ponemos el dedo en la punta de la
manguera
- Cuando abrimos repentinamente la llave de una regadera, la cortina del baño se mueve hacia adentro.
Explique el porque de esto.
- Explique el por qué algunos insectos pueden caminar sobre el agua
- Mencione algunas aplicaciones del uso y conocimiento de la viscosidad de los fluidos líquidos
I. UNIDAD. HIDRAULICA
I PARTE. CONCEPTOS TEORICOS
-Tipo de presión en un líquido que puede determinarse en base a la profundidad
- El funcionamiento de la prensa hidráulica se basa en:
- Principio que establece que cuando un objeto se sumerge en un líquido recibe una fuerza en sentido
contrario proporcional a su peso, desalojando un volumen determinado de agua
- La diferencia principal en el manejo (mecánica) de los fluidos líquidos y gaseosos es
- La relación proporcional entre la fuerza y superficie con respecto a la presión es
- Medidores de flujo que se utilizan para conocer la velocidad de un fluido líquido
- Volumen de líquido que circula a través de una tubería en la unidad de tiempo
- Cantidad en masa de líquido que circula a través de una tubería en la unidad de tiempo
- Teorema que permite determinar la velocidad de un fluido líquido y que indica que para un líquido ideal
de flujo laminar, la suma de la suma de las energías cinética y potencial en un punto determinado, es
igual en otro punto cualquiera
- Medida de la oposición o resistencia que tiene un cuerpo a fluir
- Presión que ejerce un líquido sobre el fondo y las paredes del recipiente que lo contiene
- Dibuje un medidor de Venturi, e indique en que parte es mayor la presión
- Tipo de menisco que se pueden formar en un capilar cuando se sumerge en un líquido cuando las fuerzas
de cohesión son mayores a las de adhesión
- Fuerza que se opone al deslizamiento de un cuerpo sobre una superficie
- Relación que se establece entre la masa y el volumen de un objeto
- Relación que se establece entre el peso y el volumen de un objeto
- Principio que establece que la presión que se ejerce sobre un líquido encerrado, se transmite de manera
homogénea a todos los puntos del líquido y paredes
- Propiedad de los fluidos líquidos que permite que la superficie libre de los mismos se comporte como una
fina membrana elástica
- Medidor de flujo que se usa para medir la velocidad de un líquido en un caudal abierto
- Tipo de menisco que se pueden formar en un capilar cuando se sumerge en un líquido cuando las fuerzas
de cohesión son menores a las de adhesión.
- La isotropía se define como:
II PARTE. PROBLEMAS
- Un submarino se encuentra sumergido en el mar a 25 m, si se sabe que la densidad del agua de mar es
de 1020 Kg. / m3. Calcule:
A) La presión total que debe soportar
B) La fuerza que soporta si sus dimensiones son de 15 x10 m.
A) Si el submarino sale a la superficie cuál sería la presión que deberá soportar
- Determine el empuje y peso aparente de un cubo metálico que tiene una masa de 58 Kg., si cada uno de sus
lados mide 25 cm, cuando se sumerge hasta la mitad en un recipiente que contiene las siguientes
substancias cuyas densidades se indican:
a) alcohol 790 Kg/m3
a) agua 1000 Kg/m3
b) aceite 915 Kg/m3
c) indique en cada caso, si se hunde, flota o se mantiene en equilibrio dentro del fluido,
- Calcule cuál debe ser el diámetro de una tubería que conduce agua, cuando se angosta debido a la
incrustación de sales; si se sabe que el diámetro de la parte ancha es de 12.26 cm y la velocidad del agua
es de 8 m/s. Considere que en la parte angosta la velocidad aumenta al triple. Determine también el
Gasto y Flujo que sé esta manejando.
- En una industria productora de artículos de tocador se coloca un Tubo de Venturi para medir la velocidad
del aceite para bebé que sé esta procesando. Las características del medidor de flujo son: parte ancha
10.58cm de diámetro y una presión de 4.5 X 10 N/m, parte angosta 5.08 cm y una presión de 3.8 x 10 N/ m.
Determine:
a) Velocidad del aceite, si se conoce que la densidad del mismo es de 915 Kg./ m3.
b) Gasto que se esta manejando
c) Flujo
- En una industria el elevador utilizado para levantar los productos tiene un pistón de entrada con
diámetro de 12 cm, si se sabe que el diámetro del pistón de salida es el doble del anterior, y si se
pretende levantar un peso de 2.2. x 10 N. Calcular:
A) ¿Qué fuerza y presión se aplica en el pistón de entrada?
B) ¿Cuál será la presión en el pistón de salida?
- En una empresa textil se tiene una prensa de estampado cuyo diámetro de entrada es de 5 cm, si se sabe
que el diámetro de salida es el doble del anterior, y si se pretende que la fuerza que imprima a la salida sea
de 55 N. Calcular:
a) ¿Qué fuerza y presión se aplica en el pistón de entrada?
b) ¿Cuál será la presión en el pistón de salida?
- Indique cuál será la profundidad a la que se encuentra sumergido un barco pirata, si la presión hidrostática
que debe soportar es de 12 x 10 N/ m; considere que la densidad del agua de mar es de 1020 Kg./m3
- Si se sumerge un cubo de hierro de 6cm de arista con células epiteliales, en una solución salina. Determine
el empuje que recibe, y el peso aparente de la misma, si la masa del cubo es de 45g inicialmente. Indique
también. Si se hunde, flota o se mantiene en equilibrio dentro de la solución. Considere que la densidad de
la solución es de 1.025 g/cm3
- Calcular la fuerza que se produce en el émbolo de una jeringa, si tiene un diámetro de 5 cm, cuando en el
la aguja de descarga se aplica una fuerza de 195 N. Considere que el diámetro de este émbolo es una tercera
parte del de la jeringa.
- Determine cuál será el peso aparente de una persona con quemaduras graves, que inicialmente tenía una
masa de 55 Kg. Si al sumergirlo en una solución coloide desaloja 15 ml de la misma. Considere que la
densidad de la solución es de 1.065 g/cm3
- Determine el empuje y peso aparente de una caja rectangular cuya masa es de 200g, que contiene sangre, si
se sabe que sus dimensiones son: base 20 cm2 y altura de 3.5 cm, cuando se sumerge hasta la mitad en un
recipiente que contiene:
A) alcohol 790 Kg/m3
A) agua 1000 Kg/m3
B) aceite 915 Kg/m3
C) indique en cada caso, si se hunde, flota o se mantiene en equilibrio
- Determine la profundidad a la que se encuentra sumergido un banco de coral, sí la presión hidrostática que
debe soportar es de 599 760 Pascales. Considere que la densidad del agua de mar es de 1020 kg/m3
- Determine la velocidad, gato y flujo que debe tener una tubería que conduce aceite mineral en una fábrica
de artículos de tocador, si se cuando lo hace por un diámetro de 13.12 cm la velocidad del aceite es de
7 m/s, considere que se desea reducir el diámetro hasta 6.62 cm.
- Determine la velocidad a la que va el agua de una corriente, si cuando se introduce en ella un Tubo de
Pitot, la altura que alcanza el agua en el medidor de flujo es de 50 cm. Cual sería la velocidad si la altura
fuera de 70 cm
- Determine la presión hidrostática que existirá en una prensa hidráulica a 3 y 6 m de profundidad
respectivamente.Considere que el fluido contenido es agua y que la densidad de la misma es 1000 kg/ m3 Ph (3m) = 29400 N/m
Ph (6m) = 58800 n/m
- ¿Cuál será la presión hidrostática en el fondo de un barril que tiene 0.9 m de profundidad cuando esta
lleno de gasolina ( densidad = 680 kg/m )
Ph = 5997.6 N/m
- A que profundidad esta sumergido un buceador en el mar, si soporta una presión hidrostática de 3999 840
Pascales. (densidad del agua de mar = 1020 kg/ m3 )
h = 40 m
-¿Cuál será la fuerza que se producirá en el émbolo mayor de una prensa hidráulica, cuyo diámetro es de
40 cm, si en el émbolo menor de 12 cm de diámetro se ejerce una fuerza de 250 N? F = 2 777.77 N
- Un prisma rectangular de Cu, cuya base es 36 cm y una altura de 10 cm, se sumerge hasta la mitad por
medio de un alambre, en un recipiente que contiene alcohol. Indique:
a) ¿Qué volumen desaloja? V = 180 cm
b) ¿Qué empuje recibe? E = 1.39 N
c) ¿Cuál es el peso aparente del prisma debido al empuje, si su peso real es de 31.36 N?
Pa = 29.97 N
Considere que la densidad del alcohol es 790 kg/ m3
- Un atleta de 75 kg se para en una sola mano. Si el área de contacto de la mano con el piso es de 125 cm.
¿Qué presión ejerce sobre el suelo?
- La presión manométrica en los dos neumáticos de una bicicleta es de 690 kPa. Si la bicicleta y el ciclista
tienen una masa combinada de 90 kg. Calcule el área de contacto de cada neumático con el suelo
(Suponga que cada neumático sostiene la mitad del peso total)
- En una muestra de agua de mar tomada de un derrame de petróleo, una capa de petróleo de 4 cm de
espesor flota sobre 55cm de agua. Si la densidad del petróleo es de 0.75 kg / m . Calcule la presión
absoluta sobre el fondo del recipiente.
- Calcule la lectura barométrica estándart en la cima del Monte Everest (29028 pies) suponiendo que la
densidad del aire tiene el mismo valor constante que en el nivel del mar (1020 kg/ m3). ¿Qué le dice el
resultado?
-En 1960 el batíscafo Trieste de la ramada de Estados Unidos descendió a 10912 m de profundidad en la
fosa de las Marianas en el océano Pacífico. Calcule:
a) La presión a esa profundidad
b) ¿Qué fuerza actuó sobre una ventana circular de observación de 15 cm de diámetro?
- Una jeringa hipodérmica tiene un émbolo con un área transversal de 2.5 cm y una aguja de 5 x 10 cm.
a) Si se aplica una fuerza de 1 N al émbolo. ¿qué presión manométrica habrá en la cámara de la jeringa?
b) Si existe una pequeña obstrucción en la punta de la aguja ¿qué fuerza ejerce el fluido sobre ella?
c) Si la presión sanguínea en una vena es de 50 mm Hg ¿qué fuerza debe aplicarse al émbolo para poder inyectar el fluido en la vena?
- Un objeto pesa 8 N en el aire, sin embargo su peso aparente cuando esta totalmente sumergido en agua
es de 4 N ¿ Qué densidad tiene el objeto?
- Cuando una corona de 0.8 kg se sumerge en agua, su peso aparente es de 7.3 N. ¿es de oro puro la
corona?
III. PARTE. ANÁLISIS CRÍTICO
Esta parte es opcional, aunque sugiero que la tomen en cuenta
- Dos presas forman lagos artificiales de igual profundidad, uno de ellos tiene una longitud de 15 km,
mientras que en el otro es de 50 km. Indique que efecto tiene la diferencia de longitud sobre la presión
aplicada a las presas.
- Los neumáticos de un automóvil se inflan aproximadamente a una tercera parte de los de una bicicleta,
indique la razón de esto
- En un experimento se usa una lata vacía para demostrar la presión del aire, el primer paso del experimento
es colocar una pequeña cantidad de agua en la lata sellándola con un tapón de caucho, para posteriormente
llevarla a ebullición. Ante la vista de los alumnos la lata se aplasta lentamente y se escucha que como se
dobla el metal.
- Si un bloque de madera flota sobre el agua de una alberca, esto depende de:
- Si un objeto sumergido desplaza una cantidad de líquido que pesa más que él y luego se suelta, entonces se:
hundirá, flotará o se mantendrá en equilibrio en la posición en que se sumergió
- Si un bloque de aluminio y otro de hierro se depositan en un recipiente con agua, y si se sabe que los dos
tienen el mismo volumen, indique cual de ellos tendrá más posibilidades de flotar.
- Si se tiene un recipiente con agua sobre una báscula, indique si cambiaría la lectura de la misma si usted
mete el dedo en el agua sin tocar la báscula.
- Explique por qué llega más lejos el agua que sale de una manguera si ponemos el dedo en la punta de la
manguera
- Cuando abrimos repentinamente la llave de una regadera, la cortina del baño se mueve hacia adentro.
Explique el porque de esto.
- Explique el por qué algunos insectos pueden caminar sobre el agua
- Mencione algunas aplicaciones del uso y conocimiento de la viscosidad de los fluidos líquidos
Archivo Descargable:
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martes, 16 de septiembre de 2008
TRÍPTICO
1.- Imprimir triptico
2.-Basarse en el para la entrega del primer reporte del Laboratorio
Este reporte no es nesario entregarlo en folder, basta con entregarlo engrapado.
Si tienen problema para abrir el archivo, manden un mail a: en.joy.me@hotmail.com y yo se los mando directamente a su mail.
martes, 9 de septiembre de 2008
Problemas de Fluidos
EJERCICIOS FLUÍDOS
1.- Una viga de roble de 10 cm por 20 cm por 4 m tiene una masa de 58 kg. Encuentre la densidad.
Resultado: r = 725 kg/m3
2.-La densidad del hierro es de 7.8 x 103 kg/m3. ¿Cuántos metros cúbicos ocupan una tonelada de hierro?
Resultado: V = 0.128 m3
3.- La densidad del mercurio es de 13600 kg/m3. Calcula la masa y peso de 10 litros de mercurio.
Resultado: m = 136 kg; w = 1332.8 N
4.- ¿Cuánto pesa el aire en una habitación cuadrada de 4 m de lado y 3 m de altura? El peso específico
del aire es de 12.6 N/m3
Resultado: w = 604.8 N
5.-Una mujer de 59 kg se mantiene en equilibrio sobre el tacón de su zapato que tiene 2.5 cm de radio.
¿Qué presión ejerce sobre el piso?
Resultado: P = 2.95 x 105 Pa
6.-¿Cuál es la presión a 100 m de profundidad en el océano? La densidad del agua de mar es de 1030
kg/m3.
Resultado: PH = 1 x 106 Pa
7.- Un tanque estacionario tiene un una presión atmosférica de 0.9 atm y una presión manométrica de
0.4 atm ¿cuál es la presión absoluta?
Resultado: 1.3 atm
8.-La presión que soporta un buzo bajo la superficie de un lago de agua dulce es de 130,000 Pa ¿A qué
profundidad se encuentra? La densidad del agua es de 1000 kg/m3.
Resultado: h = 13.26 m
9.- Calcular la fuerza que se obtendrá en el embolo mayor de una presa hidráulica cuya área 200 cm2,
cuando en el émbolo menor de área igual 25 cm2 se aplica una fuerza de 300 N.
Resultado: F = 2,400 N
10.-Calcular el diámetro del émbolo menor de una prensa hidráulica, para que con una fuerza de 400 N se
produzca en el émbolo mayor, cuyo diámetro es de 50 cm, una fuerza de 4500 N.
Resultado: d = 14.9 cm
11.- Un prisma rectangular de cobre, de base igual a 36 cm2 y una altura de 10 cm, se sumerge hasta la
mitad, por medio de un alambre, en un recipiente que contiene alcohol. ¿Qué empuje recibe?
(r Alcohol = 790 kg/m3)
Resultado: E = 1.39 N
12.- Calcular el gasto de agua por una tubería, así como el flujo, al circular 6 m3 en un minuto. ragua =
1000 kg/m3
Resultados: Q = 0.1 m3/s; F = 100 kg/s
13.- Para llenar una alberca se utilizó una bomba hidráulica que suministró agua con un gasto de
0.05 m3 /s durante un tiempo de 100 minutos. ¿Qué volumen tiene la alberca?
Resultado: V = 300 m3
14.- Determinar el gasto de gasolina que circula por una tubería de área igual a 0.1 m2 de sección
transversal y la velocidad del líquido es de 3 m/s.
Resultado: Q = 0.3 m3 /s
15.- Un tanque de 450 m3 que almacena aceite comestible se alimenta con un gasto de 15 litros /s ¿En
qué tiempo se llena? Dar la respuesta en minutos.
Resultado: t = 500 min
16.- Calcular el área que debe tener una tubería, para que el gasto sea de 0.025 m3 /s a una velocidad de
1.3 m/s.
Resultado: A = 0.0192 m2
17.- Por una tubería de 5.08 cm de diámetro, circula agua a una velocidad de 2.1 m/s: Calcular la
velocidad que llevará el agua, al pasar por un estrechamiento de la tubería donde el diámetro es de
3.81 cm.
Resultado: v = 3.73 m/s
jueves, 4 de septiembre de 2008
Tarea #1 Física aplicada al sistema circulatorio y respiratorio
Por Claudia Ivveth Garcia Cruz
Para comprender bien como funcionan los sistemas respiratorio y circulatorio podemos analizar y razonar varios conceptos de la física tales como son los fluidos y los circuitos, que podrán adentrarnos en la comprensión de cómo es que circula la sangre y el oxígeno (O2) dentro de nuestro cuerpo.
En lo que al sistema circulatorio confiere, empecemos por decir lo que es el árbol circulatorio que es un conjunto de vasos sanguíneos de distinto número, calibre y composición en la pared. Se compone de un circuito mayor el cual lleva sangre oxigenada a los tejidos desde el ventrículo izquierdo, finalizando en la aurícula derecha y un circuito menor que lleva sangre carbo-oxigenada desde el ventrículo derecho a los pulmones para realizar la hematosis y luego una vez re-oxigenada a la aurícula izquierda.
Ahora, para la física aplicada dentro del sistema circulatorio, es muy importante el Teorema de Bernuille quien propuso que en un líquido ideal (fluido como la sangre) nada frena su fluir, ni siquiera el rozamiento con las paredes que en este caso serían las venas, las arterias, los capilares y la aorta por donde circula la sangre. Por ejemplo: la suma del calibre de todos los capilares es mayor al calibre de la aorta por lo cual se explica que en la aorta la sangre fluye mas rápidamente a pesar de tener el mismo flujo que en los capilares, ya que la sangre fluye más rápidamente en los segmentos anchos.
Por otro lado Poiseuille observó que los conductos presentan una resistencia al flujo, y que para que un fluido avance por los mismos debe existir una diferencia de presión entre ambos extremos del conducto suficiente para vencer esa resistencia. Además determinó que la resistencia de un circuito está determinada por :
Ø El roce con las paredes del vaso
Ø La viscosidad del fluido
Ø La longitud del tubo
Ø La densidad del fluido
Así que un ejemplo de esto, aplicado al sistema circulatorio sería que cuando las arteriolas del intestino se contraen, la sangre se frena por le rozamiento y se acumula provocando un embotellamiento y por lo tanto, tiende a buscar el conducto con mayor resistencia para pasar.
En cuanto al sistema respiratorio, empecemos por decir que la respiración es un proceso involuntario y automático en que se extrae el oxígeno inspirado y se expulsan los gases de deshecho con el aire expirado.
Al igual que en el sistema circulatorio, el Teorema de Bernuille se puede aplicar ya que el Oxígeno que se inhala es el fluido que va a rozar con las paredes de la faringe, la laringe, la traquea que es donde mayor fluidez tiene porque es el segmento más ancho y al llegar a los bronquios se puede aplicar el teorema de Poiseuille ya que se frena y se embotella buscando el mejor camino para pasar a los pulmones y de ahí a los capilares que es dónde la sangre se oxigena.
Al término de esta investigación pudimos darnos cuenta que la física es una ciencia que se puede aplicar en todos los campos tal y como acabamos de ver.
En el sistema respiratorio tanto como en el circulatorio forma una parte fundamental para poder explicarnos más a fondo el porqué y el cómo de todos los procesos que se realizan.
Bibliografía:
Dowshen, Steven
“Los pulmones y es sistema respiratorio”http://kidshealth.org/parent/en_espanol/general/lungs_esp.html
Día de consulta 25-08-08
“Aparato respiratorio”
http://es.wikipedia.org/wiki/Aparato_respiratorio
Día de consulta 25-08-08
García, Héctor A.
“Anatomía del aparato circulatorio”http://www.proyectosalonhogar.com/CuerpoHumano/Cuerpo_humano_circulatorio.htm
Día de consulta 25-08-08
Piña Barba, María Cristina
“Física del sistema cardiovascular” http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/37/htm/sec_8.htm
Día de consulta 23-08-08
“Física aplicada al sistema circulatorio”
fisiologia.bravehost.com/fisicacirculatorio.doc
Día de consulta 23-08-08
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En lo que al sistema circulatorio confiere, empecemos por decir lo que es el árbol circulatorio que es un conjunto de vasos sanguíneos de distinto número, calibre y composición en la pared. Se compone de un circuito mayor el cual lleva sangre oxigenada a los tejidos desde el ventrículo izquierdo, finalizando en la aurícula derecha y un circuito menor que lleva sangre carbo-oxigenada desde el ventrículo derecho a los pulmones para realizar la hematosis y luego una vez re-oxigenada a la aurícula izquierda.
Ahora, para la física aplicada dentro del sistema circulatorio, es muy importante el Teorema de Bernuille quien propuso que en un líquido ideal (fluido como la sangre) nada frena su fluir, ni siquiera el rozamiento con las paredes que en este caso serían las venas, las arterias, los capilares y la aorta por donde circula la sangre. Por ejemplo: la suma del calibre de todos los capilares es mayor al calibre de la aorta por lo cual se explica que en la aorta la sangre fluye mas rápidamente a pesar de tener el mismo flujo que en los capilares, ya que la sangre fluye más rápidamente en los segmentos anchos.
Por otro lado Poiseuille observó que los conductos presentan una resistencia al flujo, y que para que un fluido avance por los mismos debe existir una diferencia de presión entre ambos extremos del conducto suficiente para vencer esa resistencia. Además determinó que la resistencia de un circuito está determinada por :
Ø El roce con las paredes del vaso
Ø La viscosidad del fluido
Ø La longitud del tubo
Ø La densidad del fluido
Así que un ejemplo de esto, aplicado al sistema circulatorio sería que cuando las arteriolas del intestino se contraen, la sangre se frena por le rozamiento y se acumula provocando un embotellamiento y por lo tanto, tiende a buscar el conducto con mayor resistencia para pasar.
En cuanto al sistema respiratorio, empecemos por decir que la respiración es un proceso involuntario y automático en que se extrae el oxígeno inspirado y se expulsan los gases de deshecho con el aire expirado.
Al igual que en el sistema circulatorio, el Teorema de Bernuille se puede aplicar ya que el Oxígeno que se inhala es el fluido que va a rozar con las paredes de la faringe, la laringe, la traquea que es donde mayor fluidez tiene porque es el segmento más ancho y al llegar a los bronquios se puede aplicar el teorema de Poiseuille ya que se frena y se embotella buscando el mejor camino para pasar a los pulmones y de ahí a los capilares que es dónde la sangre se oxigena.
Al término de esta investigación pudimos darnos cuenta que la física es una ciencia que se puede aplicar en todos los campos tal y como acabamos de ver.
En el sistema respiratorio tanto como en el circulatorio forma una parte fundamental para poder explicarnos más a fondo el porqué y el cómo de todos los procesos que se realizan.
Bibliografía:
Dowshen, Steven
“Los pulmones y es sistema respiratorio”http://kidshealth.org/parent/en_espanol/general/lungs_esp.html
Día de consulta 25-08-08
“Aparato respiratorio”
http://es.wikipedia.org/wiki/Aparato_respiratorio
Día de consulta 25-08-08
García, Héctor A.
“Anatomía del aparato circulatorio”http://www.proyectosalonhogar.com/CuerpoHumano/Cuerpo_humano_circulatorio.htm
Día de consulta 25-08-08
Piña Barba, María Cristina
“Física del sistema cardiovascular” http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/37/htm/sec_8.htm
Día de consulta 23-08-08
“Física aplicada al sistema circulatorio”
fisiologia.bravehost.com/fisicacirculatorio.doc
Día de consulta 23-08-08
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jueves, 28 de agosto de 2008
FISICA En Aparato Circulatorio y Respiratorio
FISICA
INTRODUCCION
Física en el aparato cardiovascular
La función principal del sistema circulatorio es transportar materiales en el cuerpo: la sangre recoge el oxígeno en los pulmones, y en el intestino recoge nutrientes, agua, minerales, vitaminas y los transporta a todas las células del cuerpo. Los productos de desecho, como el bióxido de carbono, son recogidos por la sangre y llevados a diferentes órganos para ser eliminados, como pulmones, riñones, intestinos, etcétera. Casi el 7% de la masa del cuerpo se debe a la sangre.El corazón es prácticamente una doble bomba que suministra la fuerza necesaria para que la sangre circule a través de los dos sistemas circulatorios más importantes: la circulación pulmonar en los pulmones y la circulación sistemática en el resto del cuerpo.
Fisica en el aparato respiratorio
El aparato respiratorio es responsable de la incorporación de O2 y de la eliminación de CO2. Su función está regulada por el sistema nervioso central y el sistema nervioso autónomo como así también por factores metabólicos y endocrinos. Participa asimismo en la regulación del equilibrio ácido-base y su endotelio capilar cumple una función endocrina mediante la cual toma activa participación en la regulación de la presión arterial.
CONTENIDO
Fisica en el aparato cardiovascular: Presión, densidad, circuito hidráulico.
La sangre es bombeada por la contracción de los músculos cardiacos del ventrículo izquierdo a una presión de casi 125 mm de Hg en un sistema de arterias que son cada vez más pequeñas (arteriolas) y que finalmente se convierten en una malla muy fina de vasos capilares. Es en ellos donde la sangre suministra el O2 a las células y recoge el CO2 de ellas. Después de pasar por toda la malla de vasos capilares, la sangre se colecta en pequeñas venas que gradualmente se combinan en venas cada vez más grandes hasta entrar al corazón por dos vías principales, que son la vena cava superior y la vena cava inferior. La sangre que llega al corazón pasa primeramente a un reservorio conocido como aurícula derecha donde se almacena; una vez que se llena se lleva a cabo una contracción leve (de 5 a 6 mm de Hg) y la sangre pasa al ventrículo derecho a través de la válvula tricúspide.
En la siguiente contracción ventricular, la sangre se bombea a una presión de 25 mm de Hg pasando por la válvula pulmonar a las arterias pulmonares y hacia los vasos capilares de los pulmones, ahí recibe O2 y se desprende del CO2 que pasa al aire de los pulmones para ser exhalado. La sangre recién oxigenada regresa al corazón por las venas de los pulmones, llegando ahora al reservorio izquierdo o aurícula izquierda. Después de una leve contracción de la aurícula (7 a 8 mm de Hg) la sangre llega al ventrículo izquierdo pasando por la válvula mitral. En la siguiente contracción ventricular, la sangre se bombea hacia el resto del cuerpo, y sale por la válvula aórtica. En un adulto el corazón bombea cerca de 80 ml por cada contracción.
Las válvulas del corazón deben funcionar en forma rítmica y acoplada, ya que de no ser así el cuerpo puede sufrir un paro cardiaco. Las presiones de las dos bombas del corazón no son iguales: la presión máxima del ventrículo derecho llamada sístole es del orden de 25 mm de Hg, los vasos sanguíneos de los pulmones presentan poca resistencia al paso de la sangre. La presión que genera el ventrículo izquierdo es del orden de 120 mm de Hg, mucho mayor que la anterior, ya que la sangre debe viajar a todo el cuerpo. Durante la fase de recuperación del ciclo cardiaco o diástole, la presión típica es del orden de 80 mm de Hg.
La sangre tiene una densidad de 1.04 g/cm³, muy cercana a la del agua que es de 1.00 g/cm³, por lo que el sistema circulatorio es como un sistema hidráulico. Como sucede con cualquier circuito hidráulico, la presión en el sistema circulatorio varía a través del cuerpo, la acción de la gravedad es muy notoria en las arterias donde la presión varía de un punto a otro. El fluido es la sangre y las arterias y venas los tubos del circuito. Si el líquido fluye por un tubo recto en forma rítmica, el flujo es laminar.
Física del aparato respiratorio.
Estructura del aparato respiratorio. Propiedades del pulmón. Presión, flujo y resistencias en el sistema respiratorio: ley de Poiseuille
El aparato respiratorio está formado por los órganos que realizan el intercambio gaseoso, y son los siguientes: la nariz, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios, los pulmones.
¿Cuál es la función de los pulmones?
Los pulmones absorben el oxígeno que las células necesitan para vivir y llevar a cabo sus funciones normales. También son los encargados de expulsar el dióxido de carbono, producto de desecho de las células del cuerpo.El pulmón derecho consta de tres secciones, que se denominan lóbulos. El izquierdo tiene dos lóbulos. Cuando se respira, el aire:
ingresa al cuerpo por la nariz o por la boca.
baja por la garganta a través de la laringe (caja de la voz) y la tráquea (conducto de aire).
pasa a los pulmones por unos tubos llamados bronquios principales.
uno de los bronquios principales va hasta el pulmón derecho y el otro al izquierdo
dentro de los pulmones, los bronquios principales se dividen en bronquios más pequeños
luego en siete conductos más pequeños llamados bronquiolos
los bronquiolos terminan en sacos de aire diminutos llamados alvéolos
La ley de Poiseuille
Permite determinar el flujo laminar estacionario ΦV de un líquido incompresible y uniformemente viscoso a través de un tubo cilíndrico de sección circular constante.Tiene aplicación en la ventilación pulmonar al describir el efecto que tiene el radio de las vías respiratorias sobre la resistencia del flujo de aire en dirección a los alveolos. De ese modo, si el radio de los bronquiolos se redujera por la mitad, la ley de Poiseuille predice que el caudal de aire que pasa por ese bronquiolo reducido tendría que oponerse a una resistencia 16 veces mayor, siendo que la resistencia al flujo es inversamente proporcional al radio elevado a la cuarta potencia. Este principio cobra importancia en el asma y otras enfermedades obstructivas del pulmón. Al reducirse el radio de las vías aéreas respiratorias, el esfuerzo de la persona se eleva a la cuarta potencia.
Otros temas involucrados: Vías aéreas, Mecánica de la ventilación y Ventilación alveolar, Resistencia de la vía aérea, Circulación pulmonar, Biofísica de los gases, Transporte de O2 y CO2, Control de la ventilación, Ventilación en situaciones anormales.
CONCLUSIONES
Física en el aparato cardiovascular
· la sangre circula mas rápido por los vasos mas grandes.
· La sangre circula mas lento en los vasos mas pequeños como capilares.
· La presión hidrostática es mayor en los vasos mas pequeños que en los grandes.
· La densidad hace que mientras mas densa es la sangre, mas dificultoso es hacerla fluir.
La física esta presente al 100% en el sistema cardiovascular, ya que desde el bombeo que hace el corazón hasta la velocidad, resistencia, gasto y presión con la que la sangre fluye por todo el cuerpo.
Física en el aparato respiratorio
El aire que respiramos es procesado gracias al aparato respiratorio y en el intervienen procesos que involucran gases, considerados como fluidos que son necesarios para nuestra vida, se analizo el proceso de respiración y se detecto la parte en la que se involucra la física.
FUENTES DE INFORMACION
https://my.inova.com/public/healthresearch/content_display_full.cfm?doc_id=P06166 25 ago 08
http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/37/htm/sec_8.htm 21 ago 08
http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Poiseuille#Relaci.C3.B3n_con_el_pulm.C3.B3n 25 ago 08
http://www.med.unlp.edu.ar/catedras/fisiologia/unidad6.htm 25 ago 08
APARATO CIRCULATORIO
Gráfica que muestra cómo varía la presión
en el sistema circulatorio. Nótese que la presión venosa es muy pequeña.
APARATO RESPIRATORIO
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