Presión y densidad en fluidos (Principio de Arquímedes)

INTRODUCCIÓN

La Mecánica de Fluidos es la disciplina que estudia el comportamiento estático y dinámico de un fluido. Entenderemos como fluido cualquier substancia (líquida o gaseosa) que se deforma en forma continua cuando se ejerce sobre ella un esfuerzo de cizalle. Los fluidos se diferencian de los sólidos básicamente por su estructura molecular. Estos últimos poseen una gran densidad molecular con fuerzas intermoleculares cohesivas fuertes que permiten que el sólido mantenga su forma y que sea muy difícil deformarlos.

Si bien la estructura molecular del fluido es importante no sirve para describir el comportamiento de estos en reposo o movimiento. Es por esto que el estudio de los fluidos se realiza caracterizando el valor medio o macroscópico de la variable de interés (velocidad, presión, etc.), donde este valor medio se evalúa en un volumen pequeño con un gran número de moléculas. De manera introductoria a la clase de mecánica de fluidos se aprendió de forma práctica el comportamiento de los fluidos, las variables que se deben considerar siendo una clase muy recreativa y a continuación se mostrará la parte analítica por parte de los alumnos y resultados obtenidos durante el primer módulo de la asignatura.

OBJETIVOS

Objetivo General

• Analizar el efecto de la presión sobre un fluido de acuerdo a la elevación respecto a un punto de referencia.

Objetivos Específicos

• Estudiar el principio de Arquímedes sobre un cuerpo en un fluido.

• Observar como la densidad de un fluido se comporta al estar sometido a una presión determinada.

• Modelar el principio de Arquímedes utilizando plastilina.

METODOLOGÍA

Metodología - Parte A

Se perforaron dos envases de plástico de 1.25 litros en la parte inferior. Se cortó la botella con una navaja asegurándonos de que el diámetro del agujero fuera adecuado al diámetro de la manguera.

Luego se utilizó silicón caliente para sellar la perforación con la manguera ya incrustada. También nos apoyamos de cinta adhesiva para sellar el envase. Todo esto para evitar fugas de líquido.

Seguido se añadió agua al sistema de los envases para jugar con los niveles de agua.

Por último, se añadió colorante y aceite de maíz para ver su comportamiento en el sistema interconectado.

Metodología - Parte B

Primero de cortó una botella de plástico, luego se llenó de un 70 % con agua.

Luego se tomó la plastilina y se midió su masa en la balanza.

Se creó una forma de esfera con la plastilina y se dejó caer en la botella. Se midió el agua desplazada.

Se creó una forma de tortilla con la plastilina y se dejó caer en la botella. Se midió el agua desplazada.

Se creó una forma de barco con la plastilina y se dejó

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