o_18v63ao501ug31sme1bp3172m13mba.pdf

PRINCIPIO DE PASCAL
Toda presión ejercida sobre la superficie libre de un líquido en
reposo se transmite íntegramente y con la misma intensidad a
todos los puntos de la masa líquida y de las paredes del recipiente

1. ¿A qué profundidad debe sumergirse una persona en
el mar para experimentar una presión de 2000 mm Hg?
1Pa
7,503*10
3
x 2000 mmHg
x 266.560,0426 Pa
mmHg
P Po p g h
5 Kg
m
266.560,0426
Pa 1,013*10 Pa 1025
9,8
3
2
m
s
16,4519 m h
h
Rta/
Para que una persona experimente una presión de
2000 mm Hg en el mar debe sumergirse
aproximadamente 16 m.

2. ¿Cuántas atmosferas de presión experimenta una
persona que se sumerge 80 cm en glicerina? Realizando
el experimento a nivel del mar.
P
Po
p g h
5 Kg m
P 1,013 *10 Pa 1270
9,8
3
2
m s
P 111.256,8Pa
0,8m
80
cm
Glicerina
1atm
1,013 *10
x 111.256,8Pa
x 1,09829 atm
5
Pa
Rta/
Una persona sumergida 80cm en
glicerina experimenta una presión de 1
atmosfera aproximadamente.

3. Una persona se sumerge 2 m en cierto liquido y experimenta
una presión hidrostática de 900 mm Hg. Si el experimento se
realiza en un lugar donde la presión es de 640 mm Hg. ¿cuál es
dicha sustancia?
1Pa
7,503 *10
3
x 900mmHg
x 119.952,0192 Pa
mmHg
2m
x 640mmHg
x 85.299,2136 Pa
P Po
119.952,01Pa
85.299,2136Pa
Kg
1768
3
m
p
g h
p
m
p9,8
2
s
2m
Presión
hidrostática
900mm Hg

PRINCIPIO DE ARQUIMIDEZ
El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que un cuerpo
total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, será empujado con una
fuerza vertical ascendente igual al peso del fluido desplazado por dicho cuerpo. Esta
fuerza recibe el nombre de EMPUJE HIDROSTÁTICO o de Arquímedes, y se mide
en newtons (N). Su fórmula es:

1. Se sumerge un prisma rectangular de hierro
en un recipiente que contiene agua. ¿Cuál es el
peso relativo del objeto sumergido dentro del
agua?
Fe
Fe
Fe
p g Vsum
kg m
1000
9,8
3
2
m s
2,45Newtons
0,00025m
3
c
a
b
c
a
V
V
V
V
a b
c
10m
5m 5m
250cm
3
0,00025 m
3
m d v
Kg
m 7850
3
m
P m g
Kg
P 7850
3
m
P 19,2325 N
0,00025 m
0,00025 m
3
3
m
9,8
2
s
Fe
p
a=10cm
b=5cm
p g Vsum
DensidadFluido
Pr P Fe
Pr PesoRelativo
P
Fe
PesoReal
FuerzaEmpuje
Pr P Fe
Pr
19,2325
N
2,45N
Pr 16,7825
N

p
2. ¿Cuanto se hunde el cono?
Fe p g Vsum
V 10m5m
5m
DensidadFluido
V
V
V
abc
250cm
3
0,00025m
3
Pr P Fe
Pr PesoRelativo
P
PesoReal
Fe
FuerzaEmpuje
20cm
D=600
Alcohol
15cm
kg
m 2
Fe
Fe
Fe
Kg
3
p g Vsum
m 7850
0,00025
m
kg m
1000
9,8
3
2
m s
2,45Newtons
0,00025m
3
m d v
P m g
m
Kg
P 7850
3
m
P 19,2325 N
3
0,00025 m
3
m
9,8
2
s
Pr
Pr
Pr
P Fe
19,2325N
2,45N
16,7825N

3. Determina si este objeto flota en agua.
12cm
25cm
g
m
Vsum
g
p
P
Fe
Kg
m
m
m
m
Kg
m
h
r
p
m
v
p
m
10
3
0,15
0,1
3
600
3
2
3
2
3
3
8200
3
10
3
820
m
Vsum
Kg
Vsum
m
Kg
g
m
Vsum
g
p
H
R
m
m
H
R
h
r
H
R
3
2
0,15
0,1
1
H
m
H
m
H
m
H
H
m
H
H
m
H
R
m
0,135166
32.800
81
4
32.800
81
9
4
8200
9
3
2
3
8200
3
3
8200
3
2
3
3
3
3
2
3
2
3
2
3

HIDRODINÁMICA
Es la parte de la hidráulica que estudia el comportamiento de los líquidos
en movimiento. Para ello considera entre otras cosas la velocidad, la
presión, el flujo y el gasto del liquido.

ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
Cuando un fluido fluye por un conducto de diámetro variable, su velocidad cambia
debido a que la sección transversal varía de una sección del conducto a otra.
A V
A V
1 1 2 2

1. Determina a que velocidad sale el agua por la reducción.
A 1 = π 4 (0,02m)2 = πx10 −4 m 2
A 2 = π 4 (0,005m)2 = 1,96349x10 −5 m 2
v1=1m/s
∅1 = 0, 5CM
v2=?
∅2 = 0, 5CM
A 1 ∗ V 1 = A 2 ∗ V 2
πx10 −4 m 2 1 m s = 1,963X10 −5 m 2 v 2
16 m s = V 2
Q = CAUDAL
A 1 ∗ V 1 : m 2 ∗
m s :
m 3
s
1 S → 0,000314159m 3
Q = A 2 ∗ V 2 = 1963X10 −5 m 2 (16 m s
X → 0,012m 3
Q = 0,000314159
m 3
s
x → 38,1

2. Si un recipiente de 100lt tarda 24 minutos en llenarse usando una tubería
de las siguientes características
V1=1m/s
∅1 =?
∅2 = 1/4
A 1 ∗ V 1 = A 2 ∗ V 2
∅ = A 2 ∗ V 2
↓
0,1m 3
= 6,35X10 −3 ∗ V
1320 2
S Formula
0,1m 3
6,35X10 −3 m = V
1320 2
A 1 = π
S
4 ∗ d2
0,01193032689 = V 2
A 1 ∗ (0,1 m s) = 6,35X10 −3 ∗ 0, 01193032689 m s
A 1 = 6,35X10−3 ∗ 0,01193032689 m s
0,1 m s
0,000757725m 2 = π 4 ∗ d2
0,000964765 =d
0,031060666=d
El diámetro del A 1 es 0,031060666 m

ECUACIÓN DE TORRICELLI
Es una aplicación de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través
de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad. A partir del teorema de Torricelli se puede
calcular el caudal de salida de un líquido por un orificio
DONDE:
Vt: Velocidad teórica del liquido
Vo: Velocidad de aproximación
h: Distancia desde la superficie del líquido al
centro del orificio
g: Aceleración de la gravedad

1. Determinar la distancia a la que cae el chorro
SEMIPARABOLICO
1,2m
π
4 ∗ d2 ∗ h = 0,36m 3
P x t = v I ∗ t
P y t = P I − 4,9 ∗ t 2
1,5m
h
π
4 ∗ (1,2m)2 ∗ h = 0,36m 3
h = 0,31830
V = 2 ∗ (9,8) ∗ 0,31830 =
P x t = v I ∗ t
P y t = 3,5 − 4,9 ∗ t 2
0 = 3,5 − 4,9 ∗ t 2
4,9 ∗ t 2 = 3,5
t =
3,5 4,9
3,5m
P x 0,84 = 2,4
0,84 = 2,01m
t = o, 845
0,5cm
La distancia del chorro es de 2,01m

2. ¿cuántos litros de agua (h2o) contiene)
V
2
g h
m m
1 29,8
2
s s
0,0510 m h
h
2
h s
r
2 8h
0,0510 m
0,25m
2
0,3026 m s
8
2
s
0,0510 m
2m
2m
1m
h 2
v 3h
4s
6s
0,0510 m
v
6
0,3026 m
v 0,03404 m
v 34litros
3
2
H
2
2
3
0,0510
m 4
0,3026
m
3,24m
76cm
3m

TEOREMA DE BERNOULLI
El teorema que por primera vez enunció Daniel Bernoulli en el
año 1726, dice: en toda corriente de agua o de aire la presión es
grande cuando la velocidad es pequeña y, al contrario, la
presión es pequeña cuando la velocidad es grande.

1.¿con qué velocidad sale el agua?
2atm
h=60cm
1,5m
h2=80cm
v2=?
2
2
2
3
2
2
3
2
3
2
2
2
2
1
2
1
1
15,1023
0,8
9,8
1000
1000
2
1
101300
2,1
9,8
1000
202600
2
1
2
1
V
s
m
m
s
m
m
Kg
V
m
Kg
Pa
m
s
m
m
Kg
Pa
h
g
p
V
p
P
h
g
p
V
p
P

TERMODINÁMICA
Se identifica con el nombre de termodinámica a la rama de la física que hace foco en el
estudio de los vínculos existentes entre el calor y las demás variedades de energía. Analiza, por
lo tanto, los efectos que poseen a nivel macroscópico las modificaciones de temperatura, presión,
densidad, masa y volumen en cada sistema.

1. ¿Cuánto mide un alambre de bronce de 20 cm que se
calienta desde 18 grados Celsius hasta 23 grados
Celsius?
20 cm
Alambre de Bronce
L
L
L
f
f
f
L
i
20
DILATACIÓN LINEAL
1
1
20,000175 cm
T
f
Ti
6
1,75*10
296,15K
291,15K
K
K
K
1
2
273,15
291,15
296,15
0
C
Rta/
El alambre de bronce mide 20,000175cm
después de calentarlo hasta 23 grados
Celsius

DILATACIÓN SUPERFICILA
2. Una lamina de zinc de forma rectangular
de 20*15 cm se calienta desde 15 grados
Celsius hasta 100 grados Celsius. ¿Cuánto
incrementa su área?
A
A
f
f
A
i
1
300cm
2
2
1
T
f
T
i
60 *10
6
85K
A
f
301,53cm
2
LAMINA DE
ZINC
15cm
20cm
Rta/
La lamina incrementa su área en 1,53 cm 2
después de calentarla hasta 100 grados
Celsius.

3.
T
T
i
f
DILATACIÓN VOLUMETRICA
288,15
Bronce
0
493,15
23cm
K
0
K
¿Qué porcentaje del cilindro se
incrementa al calentarlo desde15
grados hasta 220 grados?
12cm
V
V
V
V
V
V
f
f
f
i
i
i
2
d h
4
4
4985,70cm
2
23cm 12cm
3
Vi
1
3
T
f
Ti
3
6
4985,70cm
1
317,5*10
493,15k
288,15k
5039,3585 cm
4985,70cm
3
5039,3585cm
3
100%
3
x 101,07624%
Rta/
Su volumen incrementa en un 1%
x

EQUILIBRIO TERMICO
Es el estado en el que se igualan las Temperaturas de dos cuerpos en cuyas
condiciones iniciales tenían diferentes temperaturas. Al igualarse las Temperaturas se
suspende el flujo de calor, el sistema formados por esos cuerpos llega a su
EQUILIBRIO TERMICO.

1. Tiene una tasa con 200 gramos de café a 100 grados Celsius demasiado caliente
para beberlo. ¿Cuánto se enfriará añadiéndole 50 gramos de agua a 0 grados
Celsius?
Q
coffee
Q
Ce
m t
Cal
1
o
gr C
0
80 C T
f
water
coffee
Ce
m T
water
Cal
200
gr
100
T
1
50gr
T
0
f
gr
o
C
f
Rta/
La tasa de café quedará a 80 grados Celsius después
de agregar los 50 gramos de café.

2. Tiene una tasa con 200 gramos de café a 100 grados Celsius demasiado caliente para
beberlo. ¿Cuánto se enfriará añadiéndole 50 gramos de hielo a 0 grados Celsius?
Q
café
Ce
m
Q
café
Cal
1
o
gr C
0
40 C T
f
hielo
t
café
m
hielo
L
f
Cal Cal
200gr
100
T
50g80
1
200gr
T
0
f
Ce
m
hielo
T
hielo
gr
gr
o
C
f
Rta/
El café quedará a 40 grados Celsius después
de agregarle 50 gramos de hielo.

3. ¿Cuál será la temperatura de una mezcla de 50 gramos de agua a 20
grados Celsius y 50 gramos de agua a 40 grados Celsius?
Q m Ce
Q
T
0 0
10000 g 0,09
125 C 25 C
Q 90000cal
2
T
1
cal
0
g
C

TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor se produce normalmente desde un objeto con alta temperatura, a otro
objeto con temperatura mas baja. La transferencia de calor cambia la energía interna de ambos
sistemas implicados, de acuerdo con la primera ley de la Termodinámica.

1) Calcular las pérdidas de calor de 1m de una tubería no aislada con diámetro d 1 /d 2 = 150/165 mm tenía al
aire libre cuando por el interior de ésta corre agua con una temperatura media T 1 = 90°C y la temperatura
ambiente T a = -15°C. El coeficiente de conductividad térmica del material del tubo es K = 50 W/m°C. El
coeficiente de transferencia de calor para el agua y el tubo es 1000 W/m 2 °C y el del tubo y el ambiente es 12
W/m 2 °C. Determinar también las temperaturas en las superficies interior y exterior del tubo.

RADIACIÓN
La radiación es la emisión,
propagación y transferencia de energía
en cualquier medio en forma de ondas
electromagnéticas o partículas.
Una onda electromagnética es una
forma de transportar energía (por
ejemplo, el calor que transmite la luz del
sol).

Factores de los que depende recibir más
o menos dosis de radiación
Las dosis de radiación recibida por un individuo al permanecer en las proximidades de una fuente de
radiación, depende de tres factores:
•Distancia entre la fuente de radiación y el individuo: la dosis recibida disminuye proporcionalmente según
aumente la distancia entre fuente e individuo.
•Tiempo de permanencia: la dosis recibida aumenta a mayor tiempo de exposición a la radiación.
•Blindaje interpuesto entre la fuente de radiación y el individuo: El blindaje reduce la exposición a las
radiaciones ionizantes en las personas.

CONVECCIÓN
La convección es la transmisión de calor por
movimiento real de las moléculas de una
sustancia. Este fenómeno sólo podrá producirse
en fluidos en los que por movimiento natural
(diferencia de densidades) o circulación forzada
(con la ayuda de ventiladores, bombas, etc.)
puedan las partículas desplazarse
transportando el calor sin interrumpir la
continuidad física del cuerpo.