PRÁCTICA 6: FUERZAS EN LOS FLUIDOS.
Decimos que una sustancia puede fluir cuando la fuerza de atracción entre sus moléculas las permite desplazarse unas sobre otras para adoptar la forma del recipiente. Son fluidos los gases y los líquidos, y como ejemplo para su estudio utilizaremos el aire de la atmósfera y el agua.
Todos los cuerpos, incluidos los fluidos, ejercen fuerzas, unos sobre otros, que son consecuencia de la atracción gravitatoria, o bien, de las fuerzas de cohesión entre sus moléculas. Si estas fuerzas se concentran sobre una superficie muy pequeña producirán un efecto mucho mayor que si lo hacen sobre una superficie grande. Así nace el concepto físico de presión, presión atmosférica, presión hidrostática, presión osmótica.
Un líquido está quieto, en equilibrio, porque las fuerzas de cohesión entre sus moléculas se anulan mutuamente ya que empujan unas en sentido contrario a las otras y con igual intensidad. Sin embargo, en la superficie libre del líquido no llegan a anularse. La resultante en estos puntos se le conoce como tensión superficial.
Las paredes del recipiente hacen fuerzas de adhesión con los líquidos por lo que si son diferentes a las de cohesión, el líquido se pegará a las paredes produciendo un menisco.
El líquido contenido en un recipiente ejerce un peso sobre el fondo, que al tener una superficie, nos permite hablar de presión hidrostática. Cuanta más profundidad mayor presión.
El aire de la atmósfera también es un fluido por lo que cuanto más hundidos nos encontremos en ella, mayor presión atmosférica tendremos que soportar.
- Hay tres comportamientos de los fluidos especialmente importantes por sus aplicaciones:
·
Al ejercer una presión sobre un líquido ésta se transmite por igual a todos sus puntos. Es el fundamento de la prensa hidráulica. (Principio de Pascal)
Al ejercer una presión sobre un líquido ésta se transmite por igual a todos sus puntos. Es el fundamento de la prensa hidráulica. (Principio de Pascal)
·
Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta
un empuje vertical y hacia arriba. Es la fuerza que hace flotar a los barcos,
las nubes, los globos…(Principio de Arquímedes)
Al aumentar la velocidad de un fluido se produce
una disminución de la presión. Esta disminución de presión en la parte superior
de las alas de un avión hace que se sustente en el aire. (Efecto Venturi)
EXPERIMENTACIÓN.
EXPERIENCIA 1: ESTUDIO DE LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA DE UN FLUIDO
Materiales
Vaso de precipitados
Placa de metal
Tubo de vidrio abierto
Procedimiento:
Primero llenamos un vaso de precipitados con agua
Introducimos en el vaso de precitados el tubo de vidrio con la placa de metal y mantenemos el hilo tenso.
Soltamos el hilo.
ESTO ES LO QUE OCURRE: VÍDEO
Conclusión:
Observamos que la presión de un punto dentro de un fluido es proporcional a la profundidad a la que se encuentra, por eso cuanto más profundo esté mayor es la presión hidrostática.
EXPERIENCIA 2: MEDICIÓN DE LA PRESIÓN CON UN TUBO EN U
Materiales:
Tubo en forma de U
Vaso de precipitados
Procedimiento:
En primer lugar introducimos el extremo del tubo en forma de U a distintas profundidades.
Tubo en forma de U
Vaso de precipitados
Procedimiento:
En primer lugar introducimos el extremo del tubo en forma de U a distintas profundidades.
A continuación observamos la diferencia de nivel obtenido en el extremo opuesto.
VÍDEO
Conclusión:
Con esta experiencia comprobamos quecuando sumergimos el tubo en el vaso de precipitados aumenta la presión. Cuanto más hondo se encuentre el tubo más presión habrá y lo podemos observar cuando al introducir el tubo el agua dentro del vaso de precipitados el agua del tubo sube.
EXPERIENCIA 3: COMPROBACIÓN DEL PRINCIPIO DE PASCAL
Materiales:
Dos jeringuillas de diferente diámetro.
Un tubo de plástico.
Procedimiento:
Esta experiencia consiste en empujar el émbolo de la jeringuilla de mayor diámetro y observamos como afecta la fuerza al émbolo de la otra jeringuilla.
VÍDEO
Conclusión:
Con este experimento demostramos la ley de Pascal:
Con una fuerza pequeña se puede mover un peso grande
EXPERIENCIA 4: COMPROBACIÓN DEL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES: es un principio físico que afirma que: Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja.
MATERIALES:
MATERIALES:
Un dinamómetro
Un soporte
Un vaso de precipitados
Un peso
PROCEDIMIENTO:
Se cuelga una pesa de metal de un dinamómetro.
Un soporte
Un vaso de precipitados
Un peso
PROCEDIMIENTO:
Se cuelga una pesa de metal de un dinamómetro.
Introducimos la pesa en una vaso de precipitados lleno de agua
VÍDEO
Conclusión
Con esta experiencia descubrimos que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
