1. INTRODUCCIÓN
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)
- 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)
EXPERIENCIA 1: ESTUDIO DE LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA DE UN FLUIDO
1. Materiales
- 1 vaso de precipitados
- 1 placa de metal
- 1 tubo de vidrio abierto
2. Procedimiento:
- Llenamos una 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
3. Conclusión:
Con este sencillo experimento podemos observar 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 TUBO EN U
1. Materiales:
- Tubo en forma de U
-Vaso de precipitados
2. Procedimiento:
- Introducimos el extremo del tubo en forma de U a distintas profundidades.
- Observamos la diferencia de nivel obenido en el extremo opusto.
VÍDEO
3. Conclusión:
Gracias a este sencillo experimento, hemos comprobado que cuando 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
1. Materiales:
- 2 jeringuillas de diferente diámetro.
- Un tubo.
2. Procedimiento:
- Presionamos el émbolo de la jeringuilla de mayor diámetro y observamos como es la fuerza en el émbolo de la otra.
VÍDEO
3. Conclusión:
Con este experimento queremos demostrar la ley de Pascal, la cual dice:
"Con una fuerza pequeña se puede mover un peso grande"
- Colocación del material:
- Dos soportes para las dos jeringuillas de diferentes tamaños unidas por un tubo.
- Observamos que...
- Al presionar el embolo de una, ejerce fuerza en la otra.
- ¿Qué fuerza es mayor?
- Es mayor la fuerza recibida en la jeringuilla de menor diámetro ya que tiene menor capacidad.
- Al poner un peso en la jeringuilla….
- Grande: el embolo de la pequeña ejerce fuerza sobre el peso y sube.
- Pequeña: el embolo de la grande ejerce fuerza sobre el peso y sube.
EXPERIENCIA 4: COMPROBACIÓN DEL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Antes de comenzar la experiencia vamos a definir algunos conceptos:
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.
1. MATERIALES:
-1 Dinamómetro
-1 Soporte
-1 Vaso de precipitados
-1 peso
2. PROCEDIMIENTO:
- Cuelga una pesa de metal de un dinamómetro.
- Introducimos la pesa en una vaso de precipitados lleno de agua:
VÍDEO
3. Conclusión
Gracias a este experimento hemos podido demostrar que:
Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
