FISICA GENERAL
PRESENTADO POR: MIRNA SOFIA LEAL RUIZ COD: 1.047.370.074
PRESENTADO A: TUTOR: FUAN EVANGELISTA GOMEZ RENDON
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA INGENIERIA INDUSTRIAL
INTRODUCCION
Con la realización del presente trabajo, los estudiantes de diferentes áreas, podremos conocer los diferentes temas de la unidad y emplearlos para la solución de los ejercicios planteados, en profundidad la temática relacionada con, Energía de un sistema, conservación de la energía, cantidad de movimiento lineal y breve estudio de la presión. En la medida que nos apropiemos de estos conocimientos y con ello logremos entenderlos y comprenderlos, pues esto nos servirá de gran utilidad en un futuro, en nuestra condición de profesionales de diferentes programas, para que estemos en capacidad de entender y comprender como es el funcionamiento de los temas relacionados en la segunda unidad.
OBJETIVOS
Que el estudiante entienda y comprenda los diferentes temas vistos y con ello de solución clara y correcta de los ejercicios planteados y demás. Crear interacción entre los compañeros para ver los resultados de cada uno de los procesos de aprendizaje visto en el curso de física general.
TEMA 4: BREVE ESTUDIO DE LA PRESIÓN Se define presión como el cociente entre la componente normal de la fuerza sobre una superficie y el área de dicha superficie. p
La unidad de medida recibe el nombre de pascal (Pa). La fuerza que ejerce un fluido en equilibrio sobre un cuerpo sumergido en cualquier punto es perpendicular a la superficie del cuerpo. La presión es una magnitud escalar y es una característica del punto del fluido en equilibrio, que dependerá únicamente de sus coordenadas La presión en el sistema internacional se mide en N/m2 y es denominada pascal. Otra unidad utilizada en los países anglosajones es la baria, la cual es din/cm2. El bar que equivale a 106 din /cm2 y la atmósfera normal o estándar, la cual equivale a 1,033 kilogramos-fuerza/cm2. La atmósfera ejerce una gran presión sobre nosotros. La presión atmosférica es la fuerza que el peso de la columna de atmósfera por encima del punto de medición ejerce por unidad de área. La unidad de medición en el sistema métrico decimal es el hectoPascal (hPa) que corresponde a una fuerza de 100 Newton sobre un metro cuadrado de superficie. La variación de la presión con la altura es mucho mayor que la variación horizontal, de modo que para hacer comparables mediciones en lugares distintos, hay que referirlas a un nivel común (usualmente el nivel del mar).
1 Una mujer de 50.0 kg se equilibra sobre un par de zapatillas con tacón de aguja. Si el tacón es circular y tiene un radio de 0.500 cm, ¿qué presión ejerce sobre el piso? P
m = masa de la mujer = 50 kg. W = peso de la mujer = m x g W=mxg W = 50 kg x 9,8 m / seg2
W = 490 Newton R = 0,5 cm = 0,05 m A = área del tacón circular A = A = 3,1415 x (0,05)2 A = 3,1415 x 2,5 x A = 7,8539 x P =F/A P / 7,8539 x
P = 6,2389 Newton /m2
2 Calcule la presión absoluta a una profundidad oceánica de 1000 m. Suponga Que la densidad del agua de mar es 1024 kg/m3 y el aire arriba ejerce una presión De 101.3 kPa. b) A esta profundidad, ¿qué fuerza debe ejercer el marco alrededor de una ventanilla submarina circular, que tiene 30.0 cm de diámetro, para Contrarrestar la fuerza que ejerce el agua? = 101.3 Pa.
P = + ρgh P = 1,01 * Pa + (1,024 * kg/ ) (9,8 m/ ) (1000 m) P = 1,01 * Pa + 100,352 x Pa
P = 101,362 * Pa P = 101,362 * Pa. PRESION ABSOLUTA = 1,01 * Pa. PRESION ATMOSFERICA P−
= PRESION MANOMETRICA
101,362 * Pa − 1,01 * Pa = PRESION MANOMETRICA PRESION MANOMETRICA = 100,352 * Pa. d = diámetro de la ventana = 30 cm. = 0,30 m r = radio de la ventana = 0,15 m A = π
A = 3,14159 * (0, A = 3,14159 * 0,0225 A = 0,07
F = presión manométrica x área de la ventana F = 100,352 * Pa. * 0,07
F = 7,09 * Newton. 3 Una pelota de Ping-pong tiene un diámetro de 3.80 cm y una densidad promedio de 0.084 0g/cm3. ¿Qué fuerza requiere para mantenerla completamente sumergida bajo el agua? V=¶*r³*4/3 →
V = 7.9587 cm³ Como la densidad del agua es de 1.04gr/cm³, ±, entonces el peso que desaloja es de: PA= 7.9587/1.04 = 7.6525971 grms.
El peso de la pelota es: PP = 7.9587*0.084 = 0.6685308 grms. Luego la diferencia de estos dos pesos es la fuerza que hay que emplear para mantenerla sumergida en este agua. dif = 7.6525971 - 0.6685308 = 6.984*10^-3 N Pasando todo a unidades del SI, el diámetro de la pelota es 2r = 3.80 x 10^-2 m Y la densidad es: d = 84 kg/m³ El volumen de la pelota es: V = 4/3 π r³ = 4/3 x 3.14 x (1.90 x 10^ -2)³ = 28.73 x 10^-6m^3
Y su masa es: m = V d = 28.73 x 10^-6 x 84 = 2.413 x 10^-3 kg Cuando la pelota está totalmente sumergida, sobre de ella actúan dos fuerzas: - El peso P = mg = 2.413 x 10^-3 x 9.81 = 23.7 x 10^-3 N, dirigido hacia abajo - El empuje de Arquímedes Fa = V dA g = 28.73 x 10^-6 x 1000 x 9.81 = 281.9 x 10^-3 N, dirigido hacia arriba, siendo dA = 1000 kg/m³ la densidad del agua. La fuerza necesaria para mantener la pelota sumergida es la diferencia entre estas dos fuerzas entonces sus valores son: F = Fa - P = (281.9 - 23.7) x 10^-3 = 258.2 x 10^-3 N = 0.2582 N
