diablillo de descartes



Instituto Politécnico Nacional
La técnica al servicio de la patria
*Unidad de aprendizaje: Física II

PROGRAMA SINTÉTICO

COMPETENCIA GENERAL: Demostrar de una forma sencilla el funcionamiento de los principios más conocidos de la hidrostática que atreves del diablillo de Descartes se visualicé en funcionamiento el principio de Arquímedes y Pascal combinados.


I. COMPETENCIAPARTICULAR: Visualizar la aplicación del principio de Pascal y Arquímedes.


a. RAP 1.- Comprobar experimentalmente los análisis teóricos del principio de Pascal y Arquímedes


b. RAP 2.- Analizar los funcionamientos del uso cotidiano basándose en estos principios.

c. RAP 3.- Hacer relación de temas de las propiedades de la materia, presión, hidráulica, en los contextos del diablillo dedescartes.

d. RAP 4. Observar sus propiedades físicas, e interpretarla en el uso cotidiano



ANTECEDENTES:
¿Qué es densidad?
Una de las propiedades de los sólidos, así como de los líquidos e incluso de los gases es la medida del grado de compactación de un material: su densidad.
La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un espacio determinado; es la cantidad demasa por unidad de volumen.
La densidad del agua, es de 1 gr/cm3. Esto significa que si tomamos un cubo de 1 cm de lado y lo llenamos de agua, el agua contenida en ese cubo tendrá una masa de un gramo.
La densidad del mercurio, otro ejemplo, es de 13,6 gr/cm3. Esto significa que en un cubo de 1 cm de lado lleno con mercurio se tiene una masa de 13,6 gramos.

¿Qué es presión?Definición: Presión es la fuerza normal por unidad de área, y está dada por:


Donde P es la fuerza de presión, F es la fuerza normal es decir perpendicular a la superficie y A es el área donde se aplica la fuerza.
Las unidades de presión son:
En el Sistema Internacional de unidades (S.I.) la unidad de presión es el pascal que equivale a la fuerza normal de un newton cuando se aplica en un área de metrocuadrado. 1pascal = 1N/m 2 y un múltiplo muy usual es elkilopascal (Kpa.) que equivale a 100 N/m 2 o 1000 pascales y su equivalente en el sistema inglés es de 0.145 lb./in 2 .
Presión de un fluido
Un sólido es un cuerpo rígido y puede soportar que se le aplique fuerza sin que cambie sensiblemente su forma, un líquido solo puede soportar que se le aplique fuerza en una superficie o frontera cerrada siel fluido no esta restringido en su movimiento, empezará a fluir bajo el efecto del esfuerzo cortante en lugar de deformarse elásticamente.
La fuerza que ejerce un fluido sobre las paredes del recipiente que lo contiene actúa siempre en forma perpendicular a las paredes

Diablillo de Descartes
INTRODUCCIÓN

En su versión original fue obra de Descartes. El nombre "Ludión" se debe a que supropósito era eminentemente lúdico. En una botella llena de agua, se encontraba sumergido un diablillo que se movía según se presionara más o menos la botella. El funcionamiento es muy sencillo: En una botella llena de agua, se encontraba sumergido el diablillo. Cuando se presiona la botella lo suficiente, se observa como el diablillo desciende hasta llegar al fondo. Al disminuir la presiónejercida, el diablillo asciende de nuevo. También se le conoce como diablillo de descartes.

El diablillo de Descartes o ludión, está basado en el principio de Pascal que dice que toda presión ejercida en un fluido se transmite íntegramente a todos los puntos del fluido, por lo tanto, aumenta la densidad y el diablillo cae al fondo, si dejamos de hacer presión en la botella el volumen aumenta, por lotanto la densidad disminuye y vuelve a flotar.
El diablillo de Descartes o ludión también se basa en el principio de Arquímedes que dice que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza ascensional (conocida como empuje), de valor igual al peso del fluido que desaloja, dirigida hacia arriba y aplicada sobre el centro de masas del cuerpo.










PROCEDIMIENTO...