Control semana 4 Física

Control semana 4

Física

Instituto IACC

27 de abril de 2020

DESARROLLO CONTROL SEMANA 4

1. PROBLEMA DE PLANTEAMIENTO N°1

     Se tienen las siguientes situaciones físicas:

1. Situación A: un bidón de 50 litros sin tapa y vacío, de 1,5 metros de la altura.
2. Situación B: luego de un par de horas, el bidón de 50 litros es llenado con 25 litros de agua pura.

A continuación, se presentan las respuestas solicitadas en el control.

1. Diferencie las situaciones A y B en términos de identificar cuando se está en presencia de presión atmosférica y/o presión del fluido.

Con relación a la situación A, se encuentra presente solo la presión atmosférica. Esto debido a que el enunciado indica que se encuentra el bidón vacío, por lo que no existe una presión de algún fluido especifico, además, se indica que se encuentra sin tapa, permitiendo así que la presión atmosférica se presente en su 100%.

Con relación a la situación B, ya se encuentra la presión atmosférica. Luego de un tiempo determinado se comienza con el llenado parcial del bidón, por lo que se hace presente la presión de un fluido, ya que se tienen las variables que conforman este tipo de presión, las cuales son: presión atmosférica, la densidad del fluido (agua pura), la aceleración de la gravedad y la altura la cual viene dada por las características del bidón en estudio.

1. Calcule la presión en el fondo del bidón, considerando la situación B.

El enunciado entrega todas las variables para poder calcular la presión:

• Presión del agua, [pic 1]
• Aceleración de la gravedad,[pic 2]
• Altura h =1,5 [m]. Se indica que el bidón solo se lleno al 50% de este por lo que se deduce que la altura alcanzada es de h =0,75 [m]
• En relación a la presión atmosférica, se deduce que el planteamiento del ejercicio es a nivel del mar, con una presión de . Esto debido que la presión atmosférica, varía en relación a la altura geográfica, ya que a mayor altura menor presión.[pic 3]

De esta manera, se tiene:

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

1. ¿Qué significa, en términos físicos, que la densidad del agua sea ?[pic 7]

Primero se debe indicar que la densidad , corresponde a agua destilada (pura), la cual no presenta salinidad y está expuesta a una presión de 1[atm] y 4[°C] de temperatura. La densidad del agua destilada tiene variaciones muy pequeñas al estar expuesta a variaciones de temperatura y presión.[pic 8]

Es importante, indicar que esta agua no contiene sales, ya que la salinidad, afecta directamente a la densidad del agua, aumentando su valor. Como ejemplo ilustrativo, podemos decir que es más fácil flotar en la Laguna Cejar, San Pedro de Atacama, que, en las playas de Antofagasta, esto sucede por la salinidad de la laguna que hace imposible al ser humano hundirse.

Las propiedades de la densidad del agua, le permite igualar unidades de medidas, es decir, que 1 litro de agua equivale a 1 kilogramo de agua. Esto se logra con la conversión de metros cúbicos a litros, donde 1 metro cubico es igual 1000 litros. Esta característica, no es posible aplicarla a otros líquidos ya que sus densidades son diferentes de .[pic 9]

Por otro lado, la densidad del agua es utilizada para establecer parámetros en relación con las demás densidades presentes en los cuerpos, por lo que es ampliamente utilizado para otros cálculos o ejemplos físicos, por ejemplo, con lo que sucede con los diferentes materiales que se arrojan al agua, algunos pueden flotar y otros no, esto debido a que la densidad del material es menor o mayor que el agua.

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