Ejemplos de la Ley de Arquímedes

Flotabilidad y Principio de Arquímedes

Fuerza de flotación

Arquimedes descubrió que si el peso del objeto sumergido es mayor que la fuerza de flotación el objeto se hundirá . si el peso es igual a la fuerza e flotación, el objeto permanecerá al mismo nivel. si el peso es menor que la fuerza de flotación, el objeto subirá a la superficie.

Arquimedes descubrió que un objeto totalmente sumergido desplaza siempre un volumen de liquido igual a su propio volumen

Presión atmosférica

Presion hidrostatica

Hemos estudiado la presión atmosférica, es decir, la presión que ejerce el aire sobre los cuerpos que están en su interior, ayudándonos de una animación para entender el concepto y calcular su valor a nivel de la superficie terrestre. Ahora vamos a estudiar como es la presión en el interior de un líquido (agua) siguiendo los mismos pasos realizados en el estudio de la presión atmosférica, y haremos una generalización para todo tipo de fluido.

Supongamos que te sumerges en el agua del mar, la presión que actúa sobre ti dependerá del peso de la columna de agua que tengas encima, sobre la superficie de tu cuerpo. Si te sumerges hasta 1 tendrás menos presión que en 2 y a su vez que en

Es decir la presión ejercida por el agua en un punto situado a una profundidad h de la superficie es igual al producto de la densidad d del agua, por la profundiad h y por la aceleración de la gravedad.

Presión hidrostatica

AINTE Fisica 4 ESO Presion y principio hidrostatica y tubo U

Presion

es la relación entre fuerza y área matemáticamente se expresa de la siguiente manera:

P=F/A = N/MS

Calcula la presión que aplica un esquiador, de 70 kg de masa, sobre la nieve cuando calza unas botas cuyas dimensiones son 30 x 10 cm y cuando se pone unos esquís de dimensiones 190x 12 cm.
En los dos casos la fuerza que actúa sobre el suelo es la misma, el peso del esquiador:
P = m . g = 70 kg . 10 m/s2 = 700 N

En el caso de calzar botas, el peso se reparte entre la superficie de las dos botas:
S = 2 . 30 cm . 10 cm =600 cm2 = 0,06 m2

con lo que la presión que actúa sobre el suelo, cuando está de pie es:
p = F/S = 700N / 0,06 m2 = 11.667 Pa

En el caso de calzar esquíes, la fuerza se reparte entre una superficie mayor:
S = 2 . 190cm . 12 cm =4.560cm2 = 0,456 m2

con lo que la presión que actúa sobre el suelo, cuando está de pies es:
P=F/S = 700N/o,456 m2= 1.535 Pa

Momentum angular

¿Que nos dice la ley de inercia para la rotación?
un objeto que jira alrededor de un eje tiende a seguir girando al rededor de dicho de dicho eje.
la resistencia de un objeto a los cambios en su estado de movimiento rotacional se llama INERCIA ROTACIONAL.

¿porque un péndulo corto se mueve mas rápido de un lado a otro con mas frecuencia que uno largo?

porque cuando el péndulo es mas largo tiene mas inercia rotacional y se hace mas difícil su rotación, por eso el péndulo pequeño gira con mas facilidad.

¿cual de estos 2 objetos rodara con mayor aceleración por un plano inclinado : una pelota grande o una pequeña?

ruedan con la misma aceleración ya que la pelota grande se demora mas tiempo pero recorre mas espacio, mientras que la pequeña da mas vueltas y recorre menos y se demora menos tiempo por eso ruedan igual.

El momentum angular

Conservación del momento angular

ley de conservación del momentum

"En ausencias de fuerzas externas el momentum de un sistema no se altera"

COLISIONES: LA LEY DE CONSERVACIÓN DEL MOVIMIENTO APARECE MUY DURANTE EN LAS COLISIONES. CUANDO DOS O MAS OBJETOS CHOCAN EN AUSENCIA DE FUERZAS EXTERNAS EL MOMENTUM TOTAL O NETO PERMANECE CONSTANTE.

COLISIONES ELÁSTICAS: CUANDO DOS O MAS OBJETOS CHOCAN SIN DEFORMAR PERMANENTEMENTE Y SIN GENERAR CALOR SE DICE QUE LA COLISIÓN ES ELÁSTICA.

COLISIONES INELASTICAS:LA CONSERVACION DEL MOMENTUM ES VALIDA AUN CUANDO LOS OBJETOS QUE CHOCAN SE DEFORMAN Y GENEREN CALOR DURAN TE LA COALICION. CAUNDO DOS O MAS OBJETOS QUEDAN UNIDOS O ACOPLADOS DESCIMOS QUE LA CIALICION ES INNELASTICA ES DECIR COMPARTEN LA MISMA VELOCIDAD.


PROBLEMAS DE APLICACION DE LA LEY DE CONSERVACION DEL MOMENTUM
EJEMPLO:

EL MOMENTUM DE UN MOVIOL DE MASA 0,3Kg QUE SE MUEVE A LO LARGO DE UN RIEL SIN ROZAMIENTO CON UNA VELOCIDAD DE 0,09m/s;DEVE SER TAL QUE AL CHOCAR CON UN MÓVIL B DE 0,7Kg GENERA UN CHOQUE INNELASTICO;CUANDO EL MOVIL B SE MUEVE EN DIRECCIÓN AL MISMO CON UNA RAPIDEZ0,04m/s DESPUES DE LA COLISIÓN DEL MÓVIL A CONTINUA CON LA MISMA DIRECCION Y CON UNA VELOCIDAD DE 0,03m/s ¿CUAL ES LA VELOCIDAD DEL MOVIL BDES PUES DE LA COLISIÓN?



Pi=Pf

PiA+PiB=PfA+PfB

mA x ViA + mB x ViB = mA X PfA + mB x VfB

0,3Kg . 0,09m/s + 0,7Kg . 0,04m/s=0,3Kg. 0.03m/s + 0,7Kg . VfB

0,027Kg m/s + 0,028Kg m/s = 0,009Kg m/s + 0,7Kg . VfB

0,055Kg m/s = 0,009Kg m/s + 0,7Kg . ViB

0,055Kg m/s - 0,009Kg m/s = 0,7Kg . ViB

0,046Kg m/s = 0,7Kg . VfB

0,046Kg m/s /0,7Kg = VfB

0,066m/s = VfB

El impulso causa variación en la cantidad de movimiento

La fuerza impulsiva representada en la figura 2 se supone que es de dirección constante. El impulso de esta fuerza I F dt. está representado en magnitud por el área de la curva fuerza-tiempo.

El impulso causa variación en la cantidad de movimiento

Toda fuerza causa una variacion en la cantidad de movimiento, pero si aplicamos la fuerza durante un tiempo mayor, el movimiento aumenta.

Im=f*t

Im= mvf-mvi

F*t= m(vf-vi)

ejm
una pelota de 250g con una velocidad de 10m/s es glpeada por un jugador y sale en la misma direccion, con una velocidad de 15m/s. sabiendo que la duracion del golpe es de 0,01s, ¿ hallar la fuerza media ejercida por el jugador sobre la pelota?

F=?
t= 0,01
vi=10m/s

Mb= 250g *1kg/1000g= 250/1000 = 0,25kg


F* 0,01= 0,25kg *(15m/s - 10) 0.01= 0,25kg *5m/s

F= 1,25kg m/s
0.01 S

F= 125 kg m/s2

F= 125 N