FISICA 11

Hidrostática

La hidrostática: Es una rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en estado de reposo; es decir; sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición.

La presión (P) se relaciona con la fuerza (F) y el área (A) de la siguiente forma: P=F/A

La ecuación básica de la hidrostática es la siguiente:

P = P_o + ρgy

Siendo:

P: Presión total

P_o: Presión superficial

ρ: Densidad del fluido

g: Intensidad gravitatoria de la Tierra

y: Altura neta

Las características de los líquidos son las siguientes:

• a) Viscosidad. Es una medida de la resistencia que opone un líquido a fluir.
• b) Tensión Superficial. Este fenómeno se presenta debido a la atracción entre moléculas de un líquido.
• c) Cohesión. Es la fuerza que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia.
• d) Adherencia. Es la fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos sustancias diferentes en contacto.
• e) Capilaridad. Se presenta cuando existe contacto entre un líquido y una pared sólida, especialmente si son tubos muy delgados llamados capilares.

Principio de Pascal

El principio de Pascal es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: «el incremento de la presión aplicada a una superficie de un fluido incompresible (generalmente se trata de un líquido incompresible), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo».

Es decir, que si se aplica presión a un liquido no comprimible en un recipiente cerrado, ésta se transmite con igual intensidad en todas direcciones y sentidos. Este tipo de fenómeno se puede apreciar, por ejemplo, en la prensa hidráulica o en el gato hidráulico; ambos dispositivos se basan en este principio. La condición de que el recipiente sea indeformable es necesaria para que los cambios en la presión no actúen deformando las paredes del mismo en lugar de transmitirse a todos los puntos del líquido.

Principio de Arquímedes

El principio de Arquímedes establece que cualquier cuerpo sólido que se encuentre sumergido total o parcialmente (depositado) en un fluido será empujado en dirección ascendente por una fuerza igual al peso del volumen del líquido desplazado por el cuerpo sólido. El objeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en dicho fluido, ya que si el empuje que recibe es mayor que el peso aparente del objeto, éste flotará y estará sumergido sólo parcialmente.

Termodinámica

La termodinámica es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental. Los estados de equilibrio son estudiados y definidos por medio de magnitudes extensivas tales como la energía interna, la entropía, el volumen o la composición molar del sistema, o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura, presión y el potencial químico; otras magnitudes tales como la imanación, la fuerza electromotriz y las asociadas con la mecánica de los medios continuos en general también pueden ser tratadas por medio de la termodinámica.

Dilatación térmica

Al aumentar la temperatura, los átomos vibran

alrededor de posiciones de equilibrio, y por tanto,

la distancia promedio entre los dos centros (d1

) es

mayor y el sistema dilata. En la figura, para simplificación se ha

representado una vibración esférica alrededor del centro, por bien que en

realidad no tiene esta forma). Intuitivamente, es fácil imaginar que a

mayor temperatura, más amplia es la vibración, y más grande la distancia

entre los átomos, con el límite de estabilidad del sistema (transformación

o fusión, en el caso de los cristales).

En los cristales, la situación es más compleja porqué el sistema es

tridimensional, con enlaces de diferentes energías, y existen interacciones

entre los átomos, y por tanto, el aumento de temperatura no siempre

implica un aumento de las distancias, si no que, a veces, hay contracción.

Hasta en cristales formados por una solo tipo de átomos, a menudo los

enlaces en diversas direcciones son diferentes (este es el caso del grafito

o de los polimorfos del azufre, por ejemplo), y por tanto, es de esperar

comportamientos diferentes en las diferentes direcciones. Esto lleva asuponer que el fenómeno puede ser, frecuentemente, anisotrópico

Movimiento armónico simple

El movimiento armónico simple (se abrevia m.a.s.), también denominado movimiento vibratorio armónico simple (abreviado m.v.a.s.), es un movimiento periódico, oscilatorio y vibratorio en ausencia de fricción, producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional al desplazamiento pero en sentido opuesto.Y que queda descrito en función del tiempo por una función senoidal (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, en general sería un movimiento armónico, pero no un m.a.s.

En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide. En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste.