modulo_completo

Integrantes:      

Anjhella Marcelo Rojas Eyanira Odar Iglesias Kimberly Orosco Huamanchumo Yomira Morales Gonzales Leslie Nepo López Nadia Manosalva Llontop

Modulo Interactivo de Aprendizaje “Hidrostatica - hidrodinamica” I.E “Nuestra Señora del Rosario ”

Chiclayo – Perú

En esta merecida ocasión, las colaboradoras del presente módulo queremos hacerles llegar a sus manos el tema denominado “hidrostática – Hidrodinámica” para que tengan un conocimiento adicional y infundirles el interés y motivación por seguir aprendiendo cada vez más sobre este trabajo a realizar.

Nuestro folleto está íntegramente relacionado a todo lo que abarca la hidrostática e hidrodinámica respectivamente, pues aprenderemos de manera rápida e interactiva los saberes previos y así de esta manera poder desarrollar diversas experiencias de laboratorio y cotidianas partiendo de lo enseñado, sobre todo con materiales caseros y fáciles de manipular.

Pero cómo no todo es teórico; aquí viene lo práctico, lo más entretenido: visualizarás videos y animaciones de los links que brindaremos a continuación por medio de pantallazos!!! Y claro cómo no podía faltar están los divertidos juegos, y por supuesto alguno que otro dato curioso que te sorprenderá.

Sin más preámbulo a continuación el manual de Hidrostática e hidrodinámica

Es importante conocer las propiedades de los fluidos, porque con ellos se pueden hacer muchas cosas que sin darnos cuenta se encuentran en uso en nuestra vida diaria, como la hidrostática, hidrodinámica y la teoría de Bernoulli.

Mecánica de fluidos Parte de la física que se ocupa de la acción de los fluidos en reposo o en movimiento, así como de las aplicaciones y mecanismos de ingeniería que utilizan fluidos. La mecánica de fluidos es fundamental en campos tan diversos como la aeronáutica, la ingeniería química, civil e industrial, la meteorología, las construcciones navales y la oceanografía.

La mecánica de fluidos puede subdividirse en dos campos principales: la estática de fluidos, o hidrostática, que se ocupa de los fluidos en reposo, y la dinámica de fluidos, que trata de los fluidos en movimiento. El término de hidrodinámica se aplica al flujo de líquidos o al flujo de los gases a baja velocidad, en el que puede considerarse que el gas es esencialmente incompresible. La aerodinámica, o dinámica de gases, se ocupa del comportamiento de los gases cuando los cambios de velocidad y presión son lo suficientemente grandes para que sea necesario incluir los efectos de la compresibilidad.

Entre las aplicaciones de la mecánica de fluidos está la propulsión a chorro, las turbinas, los compresores y las bombas. La hidráulica estudia la utilización en ingeniería de la presión del agua o del aceite.

Es conjunto de sustancias donde existe entre sus moléculas poca fuerza de atracción, cambiando su forma, lo que ocasiona que la posición que toman sus moléculas varía,

ante una

fuerza

aplicada

sobre ellos,

pues

justamente fluyen.

Están conformados por los líquidos y los gases, siendo estos últimos mucho mas viscosos que los líquidos.

La posición relativa de sus moléculas puede cambiar de forma abrupta.

Todos los fluidos son compresibles en cierto grado. No obstante, los líquidos son fluidos igual que los gases.

Tienen viscosidad, aunque la mayor viscosidad en los gases es mucho menor que en los líquidos. .

Las propiedades de un fluido son las que definen el comportamiento y características del mismo tanto en reposo como en movimiento. Existen propiedades primarias de los fluidos.

PROPIEDADES PRIMARIAS Propiedades

Características

Presión

Es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie.

Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:

Viscosidad

Densidad

Es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal

Es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de una sustancia. Su unidad en el Sistema Internacional es kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque frecuentemente también es expresada en g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva.

FLUIDO IDEAL

Se llama fluido ideal, a un fluido de viscosidad nula, incompresible y deformable cuando es sometido a tensiones cortantes por muy pequeñas que éstas sean

FLUIDO REAL

Se llama fluido real, a un fluido que es viscoso y/o compresible.

GAS PERFECTO

Es una sustancia, que satisface la ecuación de los gases perfectos ( PV = nRT ) y que tiene calores específicos constantes.

Principio de Arquímedes El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.

La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras: 1.

El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.

2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN Tema: Densidad de los sólidos Aprendizaje esperado (objetivos): Observar la fuerza que ejerce un líquido sobre la superficie del envase que lo contiene.

Focalización: ¿Qué es densidad? ¿Cuál crees que sea más denso el agua o el aire? ¿Por qué? ¿Sabes que densidad tiene el mar en el planeta tierra?

Hipótesis: El movimiento de los fluidos está definido por un campo vectorial de velocidades correspondientes a las partículas del fluido y de un campo escalar de presiones, correspondientes a los distintos puntos del mismo.

Exploración: EXPERIMENTO 1 : Materiales: Dos vasos, agua, sal, colorante alimenticio a. Poner una pizca de sal en un vaso de agua, agitar, dejar reposar hasta que cese el movimiento. b. Añadir una gota de colorante a medio vaso de agua, mezclar y verter con cuidado sobre el otro vaso. El agua coloreada quedara por encima de la salada, ya que esta es más pesada. c. Si se deja reposar toda la noche, los líquidos se mezclaran.

EXPERIMENTO 2 : Materiales: Dos frascos de boca ancha, agua, sal y un huevo a. Llenar un frasco con agua hasta la mitad y añadir sal hasta que no se disuelva más. b. Dejar caer el huevo con el agua salada y flotara. c. Añadir más agua sobre el huevo hasta llenar el frasco. El huevo seguirá flotando sobre el agua salada, baja el agua sin sal añadida.

EXPERIMENTO 3: Materiales: Una caña, dos palillos, un plato con agua a. Colocar los palillos sobre el agua, uno junto otro .y soplar suavemente por la caña de modo que el aire fluya entre ambos. b. Los palillos se juntaran.

EXPERIMENTO 4 : Materiales: sal , agua , una cazuela , trozos de ladrillo o de carbón a. Mezclar en un frasco el agua con toda la sal que admita. b. Verter la solución en una cazuela y colocar dentro de los trozos de carbón, ladrillo o losa, de forma que sobresalgan. c. En un día de sal crecerá sobre la superficie de los objetos.

Experimento 5: Materiales: dos vasos , agua ,vaso, sal, huevo a. Llena dos vasos con aproximadamente ¾ de agua . b. En un vaso se añade aproximadamente ¼ del mismo con sal y se agita hasta que la sal se disuelva. c. Introduce un huevo en cada vaso y observa lo que sucede d. El huevo se hunde en el vaso con agua pero flota en el vaso con agua salada.

Reflexion 1) ¿Por qué los líquidos se mezclaron?

2) ¿Por qué el huevo seguirá flotando sobre el agua salada?

3) ¿Qué efecto surge en el experimento?

4) ¿Por qué sucede que crecerá sal sobre la superficie de los objetos Aplicación  ¿Qué tanto influye el aire en la hidrodinámica?

INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN Tema: Tensión superficial Aprendizaje Esperado Reconocer como actúa la tensión superficial en un fluido Focalización: A partir de los términos de tensión superficial, forma un concepto ¿La tensión superficial es propiedad de los fluidos?

Hipotesis: Dentro de un liquido, las moléculas experimentan atracciones entre si casi simétricas en la superficie.

Exploración EXPERIMENTO 1 : Materiales : aceite ,agua , un vaso , jabón, palillos a. Dejar reposar un vaso con agua hasta que la superficie queda inmóvil. b. Colocar dos o tres gotas de aceite sobre el agua. Estas se unirán formando una mancha redonda. c. Clavar un palillo en un trocito de jabón y tocar el centro de la mancha .el aceite se mover hacia el borde del vaso. d. Lavar y el vaso, y de nuevo añadir aceite a la superficie del agua. e. Con un palillo limpio podrá moverse la mancha EXPERIMENTO 2: Materiales: malla de alambre , un vaso con agua a. Cortar la malla para formar una caja como se muestra. b. Aguantándola como alambre, sumergida en agua. Los lados quedaran cubiertos por una fina película. c. Al sacarla , durante unos instantes , contendrá agua, hasta que se rompa la película Reflexion: ¿Por qué aceite a la superficie del agua , podrá moverse la mancha? ¿Por qué los lados quedaron cubiertos por una fina película?

INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN

Tema: Viscosidad Aprendizaje Esperado Observar el comportamiento de los cuerpos en ciertas sustancias Focalización: ¿Qué es viscosidad?

Hipótesis: En la solución de agua con almibar caerán mas rápido las canicas que en el agua con sal Exploración EXPERIMENTO 1 : Materiales: un vaso con agua, otro con almíbar, dos canicas. a. Dejar caer una canica en cada vaso. b. Observar que cae mucho más despacio en almíbar EXPERIMENTO 2 : Materiales: sal, agua ,pasas o ciruelas secas , dos vasos a. b. c. d.

Poner agua en dos vasos.

Solo en uno añadir tanta sal como pueda disolverse.

Introducir las frutas secas en ambos vasos.

En el agua sin sal , los frutos se hincharan y en la salada , permanecerán arrugados .

Reflexion: ¿Por qué la canica encuentra mas dificultad para abrirse paso al almibar?

En la experiencia 02: ¿Cómo se llama el fenómeno que ocurre en los dos vasos mostardos?

Realiza un cuadro comparativo Menciona tres ejemplos de viscosidad en las cuales observes en tu entorno ¿con que se mide la viscosidad? Características

INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN Tema: Presión que ejercen cuerpos Aprendizaje esperado (objetivos): Mostrar y observar el efecto de la presión en los fluidos utilizando materiales que podemos encontrar en casa Focalización: ¿Qué es presión? ¿Por qué los efectos de la presión pueden variar a las condiciones que se encuentren? ¿Cuáles son los efectos de la presión en los fluidos?

Hipótesis: La presión y el comportamiento de fluidos depende de las condiciones en las que se encuentre Exploración: EXPERIMENTO 1: Materiales: una bola de ping –pong unida a una cuerda y un chorro de agua de un grifo. a. Abrir el grifo, aguantar la bola por la cuerda y permitir que toque el chorro de agua. b. La bola se pagara al chorro. c. Incluso aunque se aleje la cuerda un ángulo considerable EXPERIMENTO 2: Materiales: Un trozo de sabana vieja de algodón, un frasco con agua barrosa, un vaso limpio a. Enrollar la tela y meter la en el agua barrosa, de forma que un extremo quede y otro caiga en el vaso vacío. Este debe estar situado bastante por debajo del frasco. b. El agua pasara lentamente a través de la tela hasta el vaso inferior, quedando casi trasparente Experimento 3 Materiales: botella de refresco, plastilina ,agua a. Se hace dos agujeros diferentes alturas en una botella grande de refresco y se tapan con plastilina. b. Se llene la botella de agua y quitas la plastilina se producen dos chorros.

Experimento 4: Materiales: lata metálica, agua, mechero a. Lo que vamos a hacer, es colocar un poco de agua dentro de la lata de refrescos. No mucha, con 1cm o 1.5cm de agua estará bien. Ahora tienes que poner la lata en la fuente de calor, y dejarla hasta que el agua comience a hervir. b. Mientras espera que hierva, coloca agua bien fría en el recipiente. Cuando escuches el sonido de ebullición dentro de la lata, tómala con la pinza y la sumerges rápidamente en el agua fría, boca abajo (con su agujero hacia abajo) Experimento 5: Materiales: huevo cocinado

a. Cuece un huevo duro y pélalo. b. Echa un cerillo encendido en un recipiente de cristal de cuello ancho .pon el huevo en el cuello de la botella el huevo será absorbido y se producirá en la botella. c. Para sacar el huevo sopla vigorosamente en la botella y aparta los labios de la botella .el huevo resulta despedido.

Experimento 6: Materiales: hoja papel ,2globos Al soplar por encima de una hoja de papel dispuesto horizontalmente bajo la boca, como se indica en la figura 81, el papel se levanta .una variante de este experimento consiste en soplar por el espacio que hay entre dos globos ligeramente separados .como lo indica la figura 82,los globos se juntan .

Experimento 7: Materiales: agua, pajilla doblada Si se sopla por una pajilla doblada sobre una abertura de modo que funcione como atomizador, tal como se ilustra en la figura 83, el agua asciende por la pajilla vertical inversa a ella.

Experimento 8: Si se afirma con un dedo una pelota de pimpón en un embudo 8prefiriblemente transparente) y justo cuando soples fuertemente por el vástago se saca el dedo, la pelotita, en vez de caer, se mantiene dentro del embudo, como muestra la figura 84.

Experimento 9: Con un secador de pelo se puede mantener flotando en el aire una pelota de pimpón del modo que se muestra la figura 85.cuando la pelota está en equilibrio, al mover el chorro de aire de un lado a otro, la pelota sigue al chorro y continua en equilibrio. Si se inclina un poco el chorro de aire, constataras que tampoco cae.

Experimento 10: Cuando uno camina por la orilla de una carretera y pasa un bus o un camión muy grande y muy rápido, una fuerza empujara hacia la carretera y uno puede caer sobre ella especialmente si se va en bicicleta Experimento 11: Al acercar una pelota que cuelga de un hilo al chorro de agua que sale de una llave se observa que la pelota puede mantenerse en equilibrio en la posición que se indica en la figura;es decir, parece que el flujo de agua y la pelota se atraen.

Experimento 12: Materiales: Se llena de agua coloreada el matraz hasta el borde, se le coloca el pedazo de papel en la boca del matraz.

En seguida invertiremos el matraz presionando con la mano el papel con el borde.

Experimento 13: Materiales: jeringa de pascal ,agua , tinta ,deposito, Sumergir la jeringa de Pascal en el recipiente con agua coloreada y llenar su depósito.

Sacar del recipiente la jeringa y presionar en el embolo, observar la salida del agua por los agujeros de la jeringa.

Reflexión: 21.- ¿Por Que Su Sede Con La Hoja De Papel Y La Bola De Plomo? ¿Por Qué Sucede Esto? ¿A Qué Crees Que Se Deba?

22.- ¿Qué Sucede En Ambos Casos? ¿Qué Ley De Hidrodinámica Se Aplica?

23.- ¿Por Qué El Agua Asciende Por La Pajilla Vertical Inversa A Ella? ¿Por Que Eres Que Pasa Eso? 24.- ¿Por Qué La Pelotita No Cae? ¿Qué Crees Que Sucedió?

25.- ¿Qué Hace Que La Pelotita No Se Caiga? ¿Qué Crees Que Existe?

26.- ¿Qué Se Siente Cuando Pasan Los Camiones? ¿Crees Que Esto Hace Que La Bicicleta Sufra Esto? ¿Por Qué?

27.- ¿Qué Hace Que La Pelota Se Mantenga En Equilibrio? ¿Hay Fuerza De Atracción?

28.- ¿Qué Sucede En El Matraz?

29.- ¿Por Qué El Agua Sale Por Los Agujero De La Jeringa?

Aplicación:  Da más ejemplos donde aplicamos las leyes de bernoulli.  Investiga en que hechos diarios aplicamos la hidrodinámica?

INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN

Tema: Densidad de los sólidos Aprendizaje esperado (objetivos): Observar la fuerza que ejerce un líquido sobre la superficie del envase que lo contiene.

Focalización: ¿Qué es densidad?

Es una propiedad que esta dada por la cantidad de materia contenida en cada unidad de volumen de una determinada sustancia. Su expresión matemática es la siguiente:

¿Cuál crees que sea más denso el agua o el aire? ¿Por qué?

El mas denso es el agua ya que tiene una densidad de 1 g/cm3, mientras que el aire tiene una densidad de 0,0013 g/cm3 ¿Sabes que densidad tiene el mar en el planeta tierra?

Si la densidad de agua del mar es igual a la densidad del agua salada y esta 1,03 g/cm 3 de densidad Hipótesis: El movimiento de los fluidos está definido por un campo vectorial de velocidades correspondientes a las partículas del fluido y de un campo escalar de presiones, correspondientes a los distintos puntos del mismo.

Exploración: EXPERIMENTO 1 : Materiales: Dos vasos, agua, sal, colorante alimenticio d. Poner una pizca de sal en un vaso de agua, agitar, dejar reposar hasta que cese el movimiento. e. Añadir una gota de colorante a medio vaso de agua, mezclar y verter con cuidado sobre el otro vaso. El agua coloreada quedara por encima de la salada, ya que esta es más pesada. f. Si se deja reposar toda la noche, los líquidos se mezclaran.

EXPERIMENTO 2 : Materiales: Dos frascos de boca ancha, agua, sal y un huevo d. Llenar un frasco con agua hasta la mitad y añadir sal hasta que no se disuelva más. e. Dejar caer el huevo con el agua salada y flotara. f. Añadir más agua sobre el huevo hasta llenar el frasco. El huevo seguirá flotando sobre el agua salada, baja el agua sin sal añadida.

EXPERIMENTO 3: Materiales: Una caña, dos palillos, un plato con agua c. Colocar los palillos sobre el agua, uno junto otro .y soplar suavemente por la caña de modo que el aire fluya entre ambos.

d. Los palillos se juntaran.

EXPERIMENTO 4 : Materiales: sal , agua , una cazuela , trozos de ladrillo o de carbón d. Mezclar en un frasco el agua con toda la sal que admita. e. Verter la solución en una cazuela y colocar dentro de los trozos de carbón, ladrillo o losa, de forma que sobresalgan. f. En un día de sal crecerá sobre la superficie de los objetos.

Experimento 5: Materiales: dos vasos , agua ,vaso, sal, huevo e. Llena dos vasos con aproximadamente ¾ de agua . f. En un vaso se añade aproximadamente ¼ del mismo con sal y se agita hasta que la sal se disuelva. g. Introduce un huevo en cada vaso y observa lo que sucede h. El huevo se hunde en el vaso con agua pero flota en el vaso con agua salada.

Reflexion 3) ¿Por qué los líquidos se mezclaron?

La mezcla se produce porque las moléculas de agua están en constante movimiento, chocando unas con otras, yendo en todas direcciones .Esto es el movimiento molecular o browniano, y se produces y gases .

Un ejemplo típico es un olor que llena una habitación, aunque aparentemente no circule aire Nota: para verter el líquido coloreado en el agua salada que se mezcle inmediatamente, mojar un papel y poner sobre la superficie del agua salada.

Dejar caer a poco el otro líquido.

Si no hay suficiente sal en el agua, se mezclaran rápidamente. Si hay demasiada, tal vez no se mezclen ni siquiera después de varios días de reposo 4) ¿Por qué el huevo seguirá flotando sobre el agua salada?

Según el principio de Arquímedes, un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido es empujado hacia arriba con una fuerza igual al peso del volumen que desplaza .El agua salada es más pesada que el huevo, por eso el huevo flota sobre ella. Pero el huevo es más pesado que el agua sin sal y, por tanto, sobre esta no flota.

Si se deja reposar el frasco, quedara entre los líquidos durante varios días.

3) ¿Qué efecto surge en el experimento?

Según el efecto de Bernoulli, la presión de un fluido, ya sea agua o aire, disminuye al aumentar su velocidad. Al moverse el aire entre los palillos se reduce su presión y también la de la superficie de agua, movida por el aire Este experimento no sale fácilmente la primera vez, ya que la fuerza del aire al soplar, que tiende a separarlos palillos, puede exceder la fuerza del efecto de Bernoulli 4) ¿Por qué sucede que crecerá sal sobre la superficie de los objetos?

Por capilaridad, el agua salada sube a través de los pequeños orificios del carbón o el ladrillo hasta llegar a la superficie .alli se evapora el agua ,quedando la sal.

Nota: suelen recomendarse las tabletas de carbón vegetal , pero no siempre resultan . un poco de amoniaco hara que el agua sea menos aceitosa Y FACILITARA LA CAPILARIDAD . Unas gotas detinta o colorante alimenticiop sobre los cristales de sal les añadirán color.

Aplicación  ¿Qué tanto influye el aire en la hidrodinámica? ¿Por qué vuelan los aviones? ¿Por qué al soplar entre dos pelotas de ping-pong colgadas de hilos en lugar de alejarse se atraen? Para estas dos preguntas hay una sola respuesta: el principio de Bernoulli Jacolo Bernoulli, físico y matematico francés, d, descubrió que cuando la rapidez del fluido aumenta, la presión que ejerce este disminuye. A partir de este principio, se puede responder las preguntas anteriores.

En esta figura se muestra como la forma de ala de una avión provoca que el aire pase un poco más rápido por la parte superior que por la inferior, lo que provoca que la presión sea menor en esta última parte. La resultante de las fuerzas que actúan en el ala esta dirigida hacia arriba y es llamada fuerza a sensoria. Esta fuerza es la responsable de que los aviones vuelen De la misma forma se puede explicar elcaso de las dos pelotitas de ping-pong colgadas: al soplar fuerte entre ella, la velocidad del aire en esta zoa aumenta, lo que produce un desenso de la presión en la región perturbada. Esto provoca que las pelotitas se junten

INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN

Tema: Tensión superficial Aprendizaje Esperado Reconocer como actúa la tensión superficial en un fluido Focalización: A partir de los términos de tensión superficial, forma un concepto Ya has visto como segunel estado en que se encentre la materia las moléculas en su interior permanecen unidas entre ellas con mas o menos fuerzas. Las fuerzas responsables de esta unión reciben las fuerzas de cohesion Como el estado liquido de la materia es variable todas las moléculas de su superficie están afectadas por un mismo fenómeno, se formara en el liquido una capa cuyas moléculas estarán firmenmente adheridas a èl. A este fenómeno se le conoce como la tensión superficial ¿La tensión superficial es propiedad de los fluidos?

Si ya que esta presente en la mayoría de fluidos porque como ya le hemos mencionado antes estos se ven amenazados por fuerzas externas, y como para protegerse forman una capa a la que se le denomina tensión superficial Hipotesis: Dentro de un liquido, las moléculas experimentan atracciones entre si casi simétricas en la superficie.

Exploración EXPERIMENTO 1 : Materiales : aceite ,agua , un vaso , jabón, palillos f. Dejar reposar un vaso con agua hasta que la superficie queda inmóvil. g. Colocar dos o tres gotas de aceite sobre el agua. Estas se unirán formando una mancha redonda. h. Clavar un palillo en un trocito de jabón y tocar el centro de la mancha .el aceite se mover hacia el borde del vaso. i. Lavar y el vaso, y de nuevo añadir aceite a la superficie del agua. j. Con un palillo limpio podrá moverse la mancha EXPERIMENTO 2: Materiales: malla de alambre , un vaso con agua d. Cortar la malla para formar una caja como se muestra. e. Aguantándola como alambre, sumergida en agua. Los lados quedaran cubiertos por una fina película. f. Al sacarla , durante unos instantes , contendrá agua, hasta que se rompa la película Reflexion: ¿Por qué aceite a la superficie del agua ,podrá moverse la mancha?

La tensión es igual mezcla con el agua. al añadir el jabón , se disuelve un poco, disminuyendo la tensión superficial . Entonces, como la tensión superficial será mayor alrededor del aceite, lo atraerá hacia el borde

¿Por qué los lados quedaron cubiertos por una fina película?

Por qué: de esta forma puede medirse la tensión superficial. La cohesión y adhesión forman una película (sorprendentemente fuerte) en el entramado.

Cohesión: fuerza que mantienen unido a un sólido o un líquido por la atracción entre moléculas similares.

Adhesión: efecto de fijarse a una superficie a causa de las fuerzas producidas entre moléculas distintas.

INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN

Tema: Viscosidad Aprendizaje Esperado Observar el comportamiento de los cuerpos en ciertas sustancias Focalización: ¿Qué es viscosidad?

Es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento.

Hipótesis: En la solución de agua con almibar caerán mas rápido las canicas que en el agua con sal Exploración EXPERIMENTO 1 : Materiales: un vaso con agua, otro con almíbar, dos canicas. c. Dejar caer una canica en cada vaso. d. Observar que cae mucho más despacio en almíbar EXPERIMENTO 2 : Materiales: sal, agua ,pasas o ciruelas secas , dos vasos e. f. g. h.

Poner agua en dos vasos.

Solo en uno añadir tanta sal como pueda disolverse.

Introducir las frutas secas en ambos vasos.

En el agua sin sal , los frutos se hincharan y en la salada , permanecerán arrugados .

Reflexion: ¿Por qué la canica encuentra mas dificultad para abrirse paso al almibar?

Por qué: la viscosidad se define como el rozamiento interno en los fluidos debido a la adherencia de las partículas, o la resistencia de una substancia a ser fluida a causa de la atracción molecular. Las partículas se adhieren unas a otras, tanto en el agua como en el almíbar, pero más en el almíbar.

Por tanto, la canica encuentra más dificultad para abrirse paso en el almíbar.

En la experiencia 02: ¿Cómo se llama el fenómeno que ocurre en los dos vasos mostardos? Realiza un cuadro comparativo Por qué: según las leyes de la osmosis, un líquido atravesara las paredes de las células desde las soluciones menos concentradas hacia aquellas que contienen más substancias disueltas. La fruta, naturalmente , está compuesta por células, y el agua corriente del grifo atraviesa sus paredes hacia el interior , donde el líquido es más denso . Como la solución de agua salada es más pesada que el líquido celular, muy poca o nada entrara en los frutos.

INDAGACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN Tema: Presión que ejercen cuerpos Aprendizaje esperado (objetivos): Mostrar y observar el efecto de la presión en los fluidos utilizando materiales que podemos encontrar en casa Focalización: ¿Qué es presión? ¿Por qué los efectos de la presión pueden variar a las condiciones que se encuentren? ¿Cuáles son los efectos de la presión en los fluidos?

Hipótesis: La presión y el comportamiento de fluidos depende de las condiciones en las que se encuentre Exploración: EXPERIMENTO 1: Materiales: una bolsa de ping –pong unida a una cuerda y un chorro de agua de un grifo. d. Abrir el grifo, aguantar la bola por la cuerda y permitir que toque el chorro de agua. e. La bola se pagara al chorro. f. Incluso aunque se aleje la cuerda un ángulo considerable EXPERIMENTO 2: Materiales: Un trozo de sabana vieja de algodón, un frasco con agua barrosa, un vaso limpio c. Enrollar la tela y meter la en el agua barrosa, de forma que un extremo quede y otro caiga en el vaso vacío. Este debe estar situado bastante por debajo del frasco. d. El agua pasara lentamente a través de la tela hasta el vaso inferior, quedando casi trasparente Experimento 3 Materiales: botella de refresco, plastilina ,agua c. Se hace dos agujeros diferentes alturas en una botella grande de refresco y se tapan con plastilina. d. Se llene la botella de agua y quitas la plastilina se producen dos chorros.

Experimento 4: Materiales: lata metálica, agua, mechero c. Lo que vamos a hacer, es colocar un poco de agua dentro de la lata de refrescos. No mucha, con 1cm o 1.5cm de agua estará bien. Ahora tienes que poner la lata en la fuente de calor, y dejarla hasta que el agua comience a hervir. d. Mientras espera que hierva, coloca agua bien fría en el recipiente. Cuando escuches el sonido de ebullición dentro de la lata, tómala con la pinza y la sumerges rápidamente en el agua fría, boca abajo (con su agujero hacia abajo) Experimento 5: Materiales: huevo cocinado

d. Cuece un huevo duro y pélalo. e. Echa un cerillo encendido en un recipiente de cristal de cuello ancho .pon el huevo en el cuello de la botella el huevo será absorbido y se producirá en la botella. f. Para sacar el huevo sopla vigorosamente en la botella y aparta los labios de la botella .el huevo resulta despedido.

Experimento 6: Materiales: hoja papel ,2globos Al soplar por encima de una hoja de papel dispuesto horizontalmente bajo la boca, como se indica en la figura 81, el papel se levanta .una variante de este experimento consiste en soplar por el espacio que hay entre dos globos ligeramente separados .como lo indica la figura 82,los globos se juntan .

Experimento 7: Materiales: agua, pajilla doblada Si se sopla por una pajilla doblada sobre una abertura de modo que funcione como atomizador, tal como se ilustra en la figura 83, el agua asciende por la pajilla vertical inversa a ella.

Experimento 8: Si se afirma con un dedo una pelota de pimpón en un embudo 8prefiriblemente transparente) y justo cuando soples fuertemente por el vástago se saca el dedo, la pelotita, en vez de caer, se mantiene dentro del embudo, como muestra la figura 84.

Experimento 9: Con un secador de pelo se puede mantener flotando en el aire una pelota de pimpón del modo que se muestra la figura 85.cuando la pelota está en equilibrio, al mover el chorro de aire de un lado a otro, la pelota sigue al chorro y continua en equilibrio. Si se inclina un poco el chorro de aire, constataras que tampoco cae.

Experimento 10: Cuando uno camina por la orilla de una carretera y pasa un bus o un camión muy grande y muy rápido, una fuerza empujara hacia la carretera y uno puede caer sobre ella especialmente si se va en bicicleta Experimento 11: Al acercar una pelota que cuelga de un hilo al chorro de agua que sale de una llave se observa que la pelota puede mantenerse en equilibrio en la posición que se indica en la figura;es decir, parece que el flujo de agua y la pelota se atraen.

Experimento 12: Materiales: Se llena de agua coloreada el matraz hasta el borde, se le coloca el pedazo de papel en la boca del matraz.

En seguida invertiremos el matraz presionando con la mano el papel con el borde.

Experimento 29: materiales: jeringa de pascal ,agua , tinta ,deposito,

Sumergir la jeringa de Pascal en el recipiente con agua coloreada y llenar su depósito.

Sacar del recipiente la jeringa y presionar en el embolo, observar la salida del agua por los agujeros de la jeringa.

Reflexión: 21.- ¿Por Que Su Sede Con La Hoja De Papel Y La Bola De Plomo? ¿Por Qué Sucede Esto? ¿A Qué Crees Que Se Deba?

Al colocar la bola al en posición del chorro de agua, el fluido del agua seguirá la trayectoria del sector circular de la bola hasta cierto punto; esto sucede debido a que los fluidos tienden a tomar la forma y seguir la trayectoria de otro cuerpo ya que la presión ejercida por el cuerpo es mayor a la de la fuerza de gravedad.

22.- ¿Qué Sucede En Ambos Casos? ¿Qué Ley De Hidrodinámica Se Aplica?

En este caso el agua moja la tela debido a la atracción entre moléculas distintas. Esta atracción se denomina adhesión. Las diminutas moléculas de agua pasan a través de los pequeños orificios entre las fibras de la tela, quedando retenidas las partículas de barro y suciedad.

23.- ¿Por Qué El Agua Asciende Por La Pajilla Vertical Inversa A Ella? ¿Por Que Eres Que Pasa Eso? Una corriente de aire pasa por encima de la parte corta de la pajilla, reduciendo la presión en ese punto. Mientras la presión desde abajo fuerza el agua hacia arriba entre la pajilla, el aire en movimiento la sopla en forma de gotas.

24.- ¿Por Qué La Pelotita No Cae? ¿Qué Crees Que Sucedió?

La presión del aire disminuye al aumentar su velocidad. Por ello la mayor presión del aire en forma de chorro en vez de separar las bolas, las une. La presión entre las bolas, donde el aire se mueve con cierta velocidad, es menor que la que ejerce el aire quieto del exterior de las mismas y la diferencia de presión las empuja a unirse.

25.- ¿Qué Hace Que La Pelotita No Se Caiga? ¿Qué Crees Que Existe?

El alcance del que está a mayor profundidad es mayor debido a la mayor presión hidrostática que hay a la salida.

27.- ¿Qué Hace Que La Pelota Se Mantenga En Equilibrio? ¿Hay Fuerza De Atracción?

La corriente de aire ascendente que sale del secador genera una presión y una fuerza que compensa el peso de la bolita. Esto permita que la bolita quede flotando en el aire.

28.- ¿Qué Sucede En El Matraz?

Al darle la vuelta al tubo de ensayo creaos en su interior una presión negativa que hace que el aire del exterior tienda a entrar a través de la boca del matraz que es donde se encuentra el papel. Este aire que quiere entrar es el que aguanta el papel, que a su vez aguanta el agua interior.

Aplicación:  Da más ejemplos donde aplicamos las leyes de bernoulli.

El teorema de Bernoulli afirma que la energía de un fluido en cualquier momento, ya sea líquido o gas, consta de tres componentes: ° Cinético: energía debida a la velocidad que tiene el fluido. ° Potencial gravitacional: energía debido a la altura que tenga el fluido ° Energía de flujo: energía debido a la presión que tiene el fluido Este teorema afirma que la energía total de un sistema de fluidos permanece constante a lo largo de la trayectoria de flujo.

Principio de Bernoulli

Esta ecuación se puede aplicar a los fluidos, puesto que la energía total del sistema permanece constante.

Teorema de Bernoulli a la vida real A continuación se presentarán relaciones del teorema de Bernoulli con la vida real.

Chimenea Las chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es más constante y elevada a mayores alturas. Cuanto más rápidamente sopla el viento sobre la boca de una chimenea, más baja es la presión y mayor es la diferencia de presión entre la base y la boca de la chimenea, en consecuencia, los gases de combustión se extraen mejor.

Pulverizador de insecticida Este tipo de pulverizador funciona basado en el comportamiento de los fluidos en movimiento, puede demostrarse que, como consecuencia en la disminución de su presión, aumenta la velocidad del fluido.

Tubería La ecuación de Bernoulli también nos dice que si reducimos el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido, se reducirá la presión.

Tubo de Venturi Estos tubos sirven para medir la diferencia de presión entre el fluido que pasa a baja velocidad por una entrada amplia comparada con el fluido que pasa por un orificio de menor diámetro a alta velocidad.

Carburador de automóvil En un carburador de automóvil, la presión del aire que pasa a través del cuerpo del carburador, disminuye cuando pasa por un estrangulamiento. Al disminuir la presión, la gasolina fluye, se vaporiza y se mezcla con la corriente de aire.

Flujo de fluido desde un tanque La tasa de flujo de un orificio en un tanque está dada por la ecuación de Bernoulli, ya que el área del tanque es bastante grande comparada con la del orificio, por lo tanto la velocidad de flujo en es mucho mayor.

Un avión se sostiene en el aire El efecto Bernoulli es también en parte el origen de la sustentación de los aviones; Las alas de los aviones son diseñadas para que haya más flujo de aire por arriba, de este modo la velocidad del aire es mayor y la presión menor arriba del ala; al ser mayor la presión abajo del ala, se genera una fuerza neta hacia arriba llamada sustentación, la cual permite que un avión se mantenga en el aire.

 Investiga en que hechos diarios aplicamos la hidrodinámica

La hidrodinámica es la parte de la hidráulica que estudia el comportamiento de los fluidos en movimiento. Recuerda que los fluidos son sustancias capaces de fluir y que se adaptan a la forma del recipiente que los contiene: líquidos y gases.

Las aplicaciones de la hidrodinámica se presentan en el diseño de canales, presas, diseño de sistemas de riego, puertos, diseño de los cascos de los barcos, hélices, turbinas, diseño de sistemas de suministro de agua, diseño de formas aerodinámicas de aviones, trenes, autos, y ductos en general, turbinas eólicas.

El gran Eastern Todos han oído hablar alguna vez de ese gran transatlántico británico de 60 mil toneladas que naufrago en su viaje inaugural en 1912, llamado Titanic , pero muchos han oído hablar del fabuloso Great Easter, el buque de vapor que superaba en cinco veces el tamaño del barco más grande de esa época, hace cerca de 150 años, casi 60 antes que el Titanic Ese fabuloso buque tenía 211 metros de largo, 36,5 metros de ancho y 17,5 metros de altura. Podía llevar hasta 4 mil pasajeros, además 12 mil toneladas de carbón. Contaba con 05 chimeneas y 6 mástiles que soportaban 5400 metros cuadrados de velamen También disponía de dos instalaciones de maquinas que le proporcionaban una potencia de 11 mil caballos de fuerza. Una de ellas servía para hacer girar unas enormes paletas que sobresalían 4,5 metros a ambos costados de la nave; la otra movía una hélice de 7,5 metros, la mas grande que llevara el buque alguno hasta mediados del siglo XX. Era tan extraordinaria esta nave que algunos poetas ingleses de la época lo llamaron “la maravilla de los mares” o “la ciudad flotante”

Responde: ¿Por qué el Great Eastern no se hundía cuando navegaba sobre el mar? ¿Conoces alguna otro artefacto, hecho por el hombre, capaz de flotar en el agua o en el aire? ¿Cómo hacen los barcos, siendo tan pesados, para navegar sin hundirse?

Sabias que:

Un submarino es un vehículo especialmente construido para navegar debajo del agua y sobre ella.

Su historia comienza desde muy temprana épocas. Ya en el 322 a.C, Aristóteles ya describía una cámara sumergible.

Desde esa época, muchos han sido los modelos desarrollados en diferentes partes del mundo.

La idea detrás del submarino es bastante sencilla: el cambio de la densidad total del vehículo. Para lograr esto, los submarinos poseen un sistema de cámara que pueden contener aire o agua. Así, cuando requiere sumergirse, aumenta su densidad al dejar ingresar agua en las cámaras, cuando esta quiere emerger, expulsan el agua a travez de las válvulas, a lo que disminuye la densidad

Los submarinos se han usado tanto para propósitos bélicos como científicos. Como un célebre ejemplo de este último se encuentran las travesías de Jacques Coustean, comandante francés considerado uno de los exploradores más influyentes del siglo XX, así como gran protector del medio ambiente. El estuvo en Perú en 1998, y efectuó exploraciones submarinas en el lago Titicaca

Debido a su estructura molecular, los solidos son pocos elásticos

La presión es la fuerza que actúa perpendicularmente a una superficie por unidad de area

Las fuerzas de un liquido sobre un cuerpo sumergido en èl siempre son perpendiculares a la superficie del cuerpo, y apuntan hacia al interior de este

Vamos a divertirnos buscando en la sopa de letras sobre hidrostática

T

W

A

H

I

R

O

S

T

A

T

I

C

A

A

E

R

N

N

J

K

T

G

S

H

L

R

Ñ

B

F

N

M

P

O

S

E

D

H

I

A

R

G

D

E

D

S

Q

R

I

O

G

V

R

C

C

A

J

G

H

Z

I

C

T

S

V

D

L

S

O

S

I

D

E

U

Ñ

O

C

T

E

S

E

A

C

I

K

E

R

T

P

B

N

A

C

R

Y

P

N

D

V

I

S

C

O

S

I

D

A

D

P

S

A

E

V

R

N

R

Q

W

B

F

D

O

F

E

Z

A

A

R

Q

U

I

M

E

D

E

S

T

Y

V

L

W

A

N

Y

P

Ñ

W

S

D

E

R

Q

S

C

X

P

A

O

M

O

E

A

U

P

B

P

C

X

Y

J

N

X

I

P

Q

R

I

N

N

O

V

G

G

D

E

N

S

I

D

A

D

I

C

Q

G

X

        

Densidad Presión Gas ideal Arquímedes Pascal Peso Tensión Hidrostatica Viscosidad

 La presión es directamente proporcional a la ___________ e inversamente proporcional _____________

al

 El empuje aumenta con la __________ del y con el ____________del fluido desalojado _________  La sublimación es el paso del estado __________ al estado __________ sin pasar por el estado _______  La tensión superficial es un fenómeno que se debe a las ____________ de _____________ entre las moléculas del liquido

Informacion Video: Pricipio de Bernoulli Subido por: joanirse Fecha de publicación 16/02/2010 Duración: 2:34 Enlace : http://www.youtube.com/watch?v=QxfdeEGaCng&feature=colike

Video: hidrodinamica Subido por: valekirox Fecha de publicación 01/06/2011 Duración: 3:09 Enlace : http://www.youtube.com/watch?v=4fnDlMB4Gpw&feature=colike

Video: mecánica de fluidos Subido por: Alejandro cervantes alvarez Fecha de publicación 18/09/2009 Duración: 7:50 Enlace : http://www.youtube.com/watch?v=4w3qewVCJ1Y&feature=colike

Despues de interactuar: Saca 05 ideas principales de cada vdeo

Videos

Información

Animaciones

Animación: problemas de presion Enlace :

http://tusclasesdeapoyo.com/2012/04/20/interactivo-deejercicios-de-presion/

Animación: Principio de Arquimedes Enlace :

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/presion2/arqu imedes.htm?1&1

Animación: Presion hidrostática en los liquidos Enlace :

http://www.walter-fendt.de/ph14s/hydrostpr_s.htm

Responde: ¿Qué actividades

te han generado el uso de más tiempo? ¿Qué

actividades no has podio realizar/ejecutar?

Un tubo en u que esta abierto en ambos extremos se llena parcialmente con agua .despues se vierte kerosene de densidad o,82gcm -3 en uno de los lados que forma una columna de 6cm de altura determina la diferencia de la altura h entre la superficie de lo liquidos

Una esfera flota en el agua , sumergida el 90 %de su volumen total .Determinar la densidad del cuerpo .Densidad del agua =1000Kg / m3 .

E =P DL. g . V= DL. g . V 1000 (90 %) =DL ( 10%) 900 =DL