Física de secundaria

Material sobre a lei de Arquímedes

Viches algunha vez un barco? Se non viches un en persoa, esperemos que o viches na televisión ou en internet. Un barco cunha masa moi grande non se afunde, mentres que unha rocha pequena e lixeira si. Por que é así? A resposta é bastante sinxela se entendes os conceptos de flotabilidade e o principio de Arquímedes.

Na vida cotiá, veremos que os obxectos colocados nun fluído, como unha rocha, teñen menos peso que cando o obxecto non está no fluído. Pode que teñas dificultades para levantar unha rocha da superficie do chan, pero a mesma rocha levántase facilmente do fondo da piscina. Isto débese á forza de flotabilidade. A flotabilidade prodúcese debido á diferenza na presión do fluído a diferentes profundidades. A presión do fluído aumenta coa profundidade; canto máis profundo estea o fluído, maior será a presión do fluído. Cando se coloca un obxecto nun fluído, haberá unha diferenza de presión entre o fluído que está por riba do obxecto e o que está por debaixo del. O fluído situado na parte inferior do obxecto ten unha presión maior que o fluído situado na parte superior do obxecto.

Le máis

Material a presión de fluídos

En física, a presión defínese como a forza por unidade de área, onde a dirección da forza é perpendicular á superficie. Matematicamente, a presión exprésase mediante a ecuación P = F/A, onde P = presión, F = forza e A = superficie. A unidade de forza (F) é o newton (N), a unidade de área son os metros cadrados (m² ⁾ . Dado que a presión é a forza por unidade de área, a unidade de presión é N/m² ^. Outro nome para N/m² ^é pascal (Pa). O pascal úsase como unidade de presión na honra de Blaise Pascal.

Cando un fluído está en repouso, exerce unha forza perpendicular a toda a superficie coa que está en contacto. Por exemplo, considere a auga nun vaso; cada porción da auga exerce unha forza perpendicular á parede do vidro. Polo tanto, cada porción da auga exerce unha forza perpendicular a cada unidade de área do recipiente que ocupa. Esta é unha propiedade importante dun fluído estático, un fluído en repouso. Cando un fluído exerce unha forza sobre unha superficie, onde a forza non é perpendicular, a superficie exercerá unha forza de reacción, tamén non perpendicular. Isto fará que o fluído flúa. Non obstante, en realidade, o fluído permanece en repouso. Polo tanto, nun fluído en repouso, a forza é sempre perpendicular á superficie do recipiente que ocupa.

Le máis

Comprensión de fluídos estáticos e dinámicos

En física, un fluído defínese como unha substancia que pode fluír. Aprendiches que os materiais que atopamos na vida cotiá están compostos por sólidos, líquidos e gases. O termo fluído abrangue tanto líquidos como gases, porque os líquidos como a auga e os gases como o aire poden fluír. Os sólidos como a rocha ou o ferro non poden fluír e, polo tanto, non se poden clasificar como fluídos. Para comprender mellor esta explicación, é útil considerar algúns exemplos da vida cotiá. Cando te duchas, definitivamente necesitas auga. Para chegar ao encoro, a auga flúe dun manancial ou sácase dun pozo. A auga é un exemplo de líquido. Hai outros exemplos de líquidos, como o aceite lubricante, o leite, etc. Todos estes líquidos pódense clasificar como fluídos porque poden fluír dun lugar a outro. Os gases tamén son fluídos. Os gases tamén poden fluír dun lugar a outro. Unha refacha de vento é un exemplo de aire que se move dun lugar a outro.

Le máis

Comprender a tensión superficial

A tensión superficial prodúcese porque a superficie dun líquido tende a endurecerse, creando unha aparencia de membrana delgada. Isto está influenciado polas forzas de cohesión entre as moléculas de auga. Para comprender mellor esta explicación, considere a seguinte ilustración. Consideremos un líquido nun recipiente.

As moléculas líquidas adoitan atraerse entre si. Dentro dun líquido, cada molécula líquida está rodeada por outras moléculas a cada lado; pero na superficie dun líquido, só hai moléculas líquidas aos lados e debaixo dela. Non hai outras moléculas líquidas enriba del. Debido a que as moléculas líquidas se atraen entre si, hai unha forza neta de cero sobre as moléculas do interior do líquido. Pola contra, as moléculas líquidas na superficie son atraídas polas moléculas líquidas dos lados e debaixo delas. Como resultado, hai unha forza neta na superficie do líquido que se dirixe cara abaixo. Debido a esta forza neta cara abaixo, o líquido na superficie tende a reducir a súa superficie, reducindo o máximo posible.

Le máis

Chámase ecuación de Poiseuille porque foi descuberta polo falecido Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Como se explicou, todos os fluídos poden considerarse un fluído ideal. Os fluídos ideais non teñen viscosidade. Se imaxinamos un fluído ideal que flúe nunha tubaxe, cada parte do fluído móvese á mesma velocidade (v). A diferenza dos fluídos ideais, os fluídos reais, ou os fluídos que atopamos na vida cotiá, teñen viscosidade. Debido a que teñen viscosidade, cando flúen nunha tubaxe, por exemplo, a velocidade de cada parte do fluído varía. A capa de fluído no medio móvese máis rápido (v é grande), mentres que a capa de fluído unida á tubaxe non se move, é dicir, queda quieta (v = 0). Entón, desde o centro ata o bordo da tubaxe, cada parte do fluído móvese a diferentes velocidades. Para facilitarche a comprensión, observa a imaxe seguinte...

Le máis

Densidade do material e gravidade específica

Densidade

Unha das propiedades importantes dunha substancia é a densidade. A densidade é a relación entre a masa dunha substancia e o seu volume. Matematicamente, escríbese como:

ρ = m/V

ρ é a letra grega que se usa habitualmente para indicar a densidade, m representa a masa e V o volume. A densidade dun fluído homoxéneo é fundamentalmente diferente da densidade dun sólido homoxéneo. O ferro ou o xeo, por exemplo, teñen a mesma densidade en todas as súas partes. Isto é diferente dos fluídos, como a atmosfera ou a auga. Na atmosfera terrestre, canto máis alta estea a atmosfera da superficie terrestre, menor será a densidade, mentres que para a auga do mar, por exemplo, canto máis profunda sexa a densidade, maior será a densidade. A densidade dun fluído homoxéneo pode depender de factores ambientais como a temperatura e a presión.

Le máis

Tema do experimento: Segunda lei de Newton

Obxectivo do experimento: – Investigar a relación entre a forza e a aceleración

- Investigar a relación entre a masa e a aceleración

Ferramentas e materiais: carrís, fonte de alimentación, viga multinivel, tren dinámico, rexistrador de tempo, cinta adhesiva, pesas de 50 gramos (3), cables de conexión.

Pasos de preparación:

Le máis

Tema do experimento: Movemento lineal uniformemente acelerado

Obxectivo do experimento: observar obxectos que se moven en liña recta a unha velocidade constante.

– Coñecer as gráficas de aceleración-tempo, velocidade-tempo e distancia-tempo

- Cálculo da aceleración dun obxecto

Ferramentas e materiais: carrís, fonte de alimentación, vigas multinivel, tren dinámico, rexistrador de tempo, cinta adhesiva, carga de 50 gramos, cables de conexión.

Pasos de preparación:

Le máis

5 exemplos de problemas de conversión de unidades de temperatura

1. A temperatura dun obxecto é de 122 °F, cando se mide na escala Celsius, é...

A. 323 °C

122 °C

C. 50 °C

D. 40 °C

Discusión

Le máis

7 exemplos de problemas con resistencias

1. Segundo a imaxe da resistencia no lateral, a súa resistencia é...

A. 542 Ω + 10%

B. 542 Ω + 20%

C. 5400 Ω + 5%

D. 5400 Ω + 20%

Discusión

Le máis