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GUÍA CURSOS ELECTIVOS

Ciencias Módulo Electivo

Física

Fluídos I

GUICANELFSA03003V3

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Física

I. Contextualización
1.

Estados de la materia

El mundo que nos rodea está formado por tres estados de la materia fáciles de reconocer:
sólidos, líquidos y gases. La diferencia fundamental entre ellos es la forma en que actúan las
fuerzas entre los átomosy las moléculas que componen la sustancia.
sólido

líquido

gaseoso

•

•

2

Sólidos: Tienen una forma bien definida y es difícil comprimirlos. En ellos, las fuerzas
intermoleculares son muy intensas.

Líquidos: Tienen un volumen bien definido, pero
su forma se adapta al recipiente que los contiene. Se
tiene, entonces, fuerzas intermoleculares débiles; las
moléculas seseparan con facilidad.

Cpech

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Gases: No tienen forma ni volumen definido
y pueden fluir libremente ocupando todo el
espacio disponible, adaptándose completamente
al recipiente que los contiene. Las fuerzas
intermoleculares prácticamente son cero.

2.

Densidad

•

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•

Densidad absoluta (ρ)

Es una medida de cuanto material seencuentra comprimido en un espacio determinado; es la
cantidad de masa por unidad de volumen.
ρ=

masa
volumen

Densidad del agua:
Unidades para densidad:

kg
S.I.:

kg
m3
S.I.: 1000
m3
g
C.G.S.:
g
cm3
C.G.S.:
1
cm3
•

Densidad relativa (ρR)

Es la razón entre la densidad absoluta de una sustancia y la densidad absoluta de otra sustancia
que setoma como patrón (magnitud adimensional).
ρsustancia
ρR = ρ
sustancia patrón
Por ejemplo, si tomamos como sustancia patrón el agua sería:
ρR =

ρsustancia
ρagua

Cpech

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Física

•

Densidad y flotabilidad

Las sustancias menos densas flotan sobre las sustancias más densas. Por ejemplo, el aceite flota
en el agua, y el hielo en elmar como los iceberg.

•

Peso específico ( g )

Es el peso de un cuerpo por unidad de volumen.
g=

P
= ρ· g
V

Unidades para peso específico:
S.I.:
C.G.S.:

3.

N
m3
dina
cm3
Presión ( P )

La presión corresponde a la fuerza perpendicular que se ejerce por unidad de área.
P=

F
A

La presión, es un escalar, pero siempre se representa como una flecha queactúa perpendicular a la superficie de contacto.

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Cuando un cuerpo se encuentra inmerso en un fluido, éste ejerce una fuerza sobre el cuerpo
perpendicular a su superficie. A su vez, el fluido ejerce una fuerza sobre el recipiente que lo
contiene. Es decir, el fluido ejerce presión sobre el cuerpo sumergido y sobre lasparedes del
recipiente.

Propiedades:
- La presión en un punto de un fluido en reposo es igual en todas las direcciones.
- La presión en un mismo plano horizontal en el interior de un fluido en reposo es la misma.
Unidades para presión:
S.I.:
C.G.S.:

N
= [Pa] = [Pascal]
m2
dina
= [bar] = [Baria]
cm2

Presión en un fluido: La presión a la cual es sometido un cuerpo que estásumergido en
un fluido, dependerá de la densidad del fluido, de la gravedad, y de la profundidad a la cuál
esté. Para determinar la presión que ejerce un fluido sobre un cuerpo u objeto se utiliza la
siguiente expresión:
P = ρfluido· g · h
Donde:
ρfluido : densidad del fluido.
g
: aceleración de gravedad.
h
: profundidad a la cual se encuentra el cuerpo.
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El gráfico que representa la presión en función de la profundidad es el siguiente:

Física

P

h
Existen diversas unidades para expresar la presión. A continuación se mencionan las más
utilizadas.

1 [atm] = 760 [torr]
1 [atm] = 76 [cm Hg]
1 [mm Hg] = 133 [pascales]
1 [pascal] = 10 [barias]
1 [milibar] = 0,76 [mm Hg]

El instrumento que...