Es una característica de la sustancia sólida. Conocer su valor nos permitirá calcular la deformación que sufría un cuerpo al someterse a un esfuerzo.
Cuando en la expresión matemática del modelo del acitisida se sustituyen las ecuaciones del esfuerzo y de la deformación, se obtiene el modelo de Young,
Donde: y = f/a / al/l * y = fl/al
MODULO DE YOUNG Y LIMITE DE ELASTICIDAD P/ANGULO MATERIALES
MATERIAL MODULO DE YOUNG (Y) N/M2 LIMITE ELASTICO (LE) N/M2
Aluminio en lamina 7*10 1.4*10
Acero templado 20*10 5*10
Latón 9*10 3.8*10
Cobre 12.5*10 1.6*10
Hierro 8.9*10 1.7*10
Oro 8*10
Le = es el esfuerzo máximo que un cuerpo resiste sin perder sus propiedades elásticas.
Le = fm/a
Le = limite elástico Fm = fuerza máxima A = área de la sección transversal
sábado, 7 de junio de 2008
MODULO DE ESLATICIDAD
Es el cociente entre el esfuerzo (fuerza) aplicado a un cuerpo y la deformación producida en dicho cuerpo. También recibe el nombre de: constante del resorte o coeficiente rigidez del cuerpo sólido del que se trate.
K = Modulo de elasticidad esfuerzo / deformación
Esfuerzo (N) Deformación
0.98 0.05
1.96 0.10
2.94 0.15
3.92 0.20
4.90 0.25
K = Modulo de elasticidad esfuerzo / deformación
Esfuerzo (N) Deformación
0.98 0.05
1.96 0.10
2.94 0.15
3.92 0.20
4.90 0.25
Ejemplo de aplicacion de diferentes pesos en un resorte.
Grafica:
LEY DE HOOKE
Robert Hooke (1635 – 1703) Fisico ingles
Mientras no se exceda el límite de la elasticidad de un cuerpo la deformación elástica que sufre es directamente proporcional al esfuerzo recibido.
Con un resorte y una regla se comprueba la ley de Hooke al poner una pesa de 20g el resorte se estira 1cm. Pero si la pesa se cambia por una de 40g el resorte se estirara 2cm y así sucesivamente.
Mientras no se exceda el límite de la elasticidad de un cuerpo la deformación elástica que sufre es directamente proporcional al esfuerzo recibido.
Con un resorte y una regla se comprueba la ley de Hooke al poner una pesa de 20g el resorte se estira 1cm. Pero si la pesa se cambia por una de 40g el resorte se estirara 2cm y así sucesivamente.
FÍSICO ITALIANO EVANGELISTA TORRICELLI
Las velocidades la que sale un líquido por el orificio de un recipiente, es igual a la que adquiriera un cuerpo que se dejara casi libremente desde el nivel libre del líquido, hasta el nivel del orificio.
V12/2 + gh1 + p1/p1 = v22/2 +gh2 + p2/p2
V12/2 + gh1 + p1/p1 = v22/2 +gh2 + p2/p2
La velocidad con la que sale un líquido por un orificio es mayor conforme aumenta la profundidad.
PRINCIPIO DE BERNOULLI
Físico suiso Daniel Bernoulli (1700 – 1782) “La presión de un liquido que fluye por una tubería es baja si su velocidad es alta, y por el contrario; su presión es alta si su velocidad es baja”
Cuyo flujo es estacionario, la suma de las energías cinéticas, potencial y presión que tiene en un punto es igual a la suma de estas energías en cualquier otro punto.
El teorema de Daniel Bernoulli su base en la ley es de la conservación de la energía por ello en los puntos 1 y 2 la presión de la energía cinética y la energía potencial son iguales.
Cuyo flujo es estacionario, la suma de las energías cinéticas, potencial y presión que tiene en un punto es igual a la suma de estas energías en cualquier otro punto.
El teorema de Daniel Bernoulli su base en la ley es de la conservación de la energía por ello en los puntos 1 y 2 la presión de la energía cinética y la energía potencial son iguales.
PRINSIPIO DE ARQUIMEDES LA FLOTACION DE LOS CUERPOS
Cuando un cuerpo se sumerge en un liquido se observa que este ejerce una presión vertical ascendente sobre el cuerpo. Lo anterior se comprueba al introducir un trozo de madera en agua la madera es empoujada asía arriba una fuerza asía abajo si se desea mantenerla sumergida.
El empuje que reciben los cuerpos al ser introducidos en un liquido, fue estudiado por el griego Arquímedes (287- 212 ac.) quien además se destaco por sus investigaciones realizadas sobre el uso de las palancas, la geometría plana y del espacio.
Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje ascendente igual al peso del fluido desalojado en un cuerpo totalmente sumergido en liquido todos los untos de la superficie reciben una presión hidrostáticas que es mayor conforme aumenta la profundidad, las presiones ejercidas sobre las caras opuestas se neutralizan mutuamente sin embargo esta sujeto a otras dos fuerzas opuestas, su peso que lo empuja asía abajo y el empuje de liquido que lo impulsa hacia arriba de acuerdo con la magnitud de estas dos fuerzas. Tendremos los siguientes casos:
1.- Si el peso de un cuerpo es menor al empuje que recibe, flota porque desaloja menor cantidad de liquido, si el peso del cuerpo es de menor cantidad del liquido que su volumen.
2.- Si el peso del cuerpo es igual al empuje que recibe, permanecerá en equilibrio, es decir sumergido dentro del líquido.
3.- Si el peso del cuerpo es mayor que el empuje se hunden. En este caso, como en el numero 2, al estar completamente sumergido el cuerpo desalojara un volumen de liquido igual al de su volumen.
El empuje que reciben los cuerpos al ser introducidos en un liquido, fue estudiado por el griego Arquímedes (287- 212 ac.) quien además se destaco por sus investigaciones realizadas sobre el uso de las palancas, la geometría plana y del espacio.
Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje ascendente igual al peso del fluido desalojado en un cuerpo totalmente sumergido en liquido todos los untos de la superficie reciben una presión hidrostáticas que es mayor conforme aumenta la profundidad, las presiones ejercidas sobre las caras opuestas se neutralizan mutuamente sin embargo esta sujeto a otras dos fuerzas opuestas, su peso que lo empuja asía abajo y el empuje de liquido que lo impulsa hacia arriba de acuerdo con la magnitud de estas dos fuerzas. Tendremos los siguientes casos:
1.- Si el peso de un cuerpo es menor al empuje que recibe, flota porque desaloja menor cantidad de liquido, si el peso del cuerpo es de menor cantidad del liquido que su volumen.
2.- Si el peso del cuerpo es igual al empuje que recibe, permanecerá en equilibrio, es decir sumergido dentro del líquido.
3.- Si el peso del cuerpo es mayor que el empuje se hunden. En este caso, como en el numero 2, al estar completamente sumergido el cuerpo desalojara un volumen de liquido igual al de su volumen.
Principio de pascal
Sabemos que un liquido produce una presión hidrostática debido a su peso pero si el liquido se encierra herméticamente puede aplicársele otra presión utilizando un embolo; dicha presión se trasmitirá íntegramente a todos los puntos del liquido esto se explica si recordamos que los líquidos a diferencia de los gases y los sólidos son incomprensibles esta observación fícela el príncipe francés blaise pascal (1623 – 1662 ) quien anuncio el siguiente principio que lleva su nombre ( el principio de pascal ) toda presión que se ejerce sobre un liquido en serrado sobre un recipiente se trasmite con la misma densidad a todos los puntos del liquido y las paredes del recipiente que lo contiene. 
VAROMETRO DE MERCURIO
Es un instrumento que sirve para determinar experimental mente la presión atmosférica.
Evangelista TORRIC ELLI fue el primero en idear un barómetro. Para ello lleno con mercurio un tuvo de vidrio de casi un metro de longitud lo serró por un extremo y tapo con su dedo el extremo abierto. Invirtió en tuvo y lo introdujo en una superficie de mercurio contenido en una cubeta al retirar su dedo observo que el liquido descendía asta alcanzar el equilibrio a una altura especifica. El mercurio se izo denso de la columna de mercurio que el tubo es la que vigente la presión atmosférica.
La precion hidrostatica es aquella que origina todo liquido sobre las paredes y el fondo del resiiente que la contiene.
Donde: Ph = Peh
Ph = presión hidrostática en NM2
Pe = peso especifico del liquido en NM3
H = altura de la superficie libre al punto de nivel en metros
O bien Ph = pgh
P = densidad del liquido en Kg lm3
G = gravedad = 9.8 m/s2
Evangelista TORRIC ELLI fue el primero en idear un barómetro. Para ello lleno con mercurio un tuvo de vidrio de casi un metro de longitud lo serró por un extremo y tapo con su dedo el extremo abierto. Invirtió en tuvo y lo introdujo en una superficie de mercurio contenido en una cubeta al retirar su dedo observo que el liquido descendía asta alcanzar el equilibrio a una altura especifica. El mercurio se izo denso de la columna de mercurio que el tubo es la que vigente la presión atmosférica.
La precion hidrostatica es aquella que origina todo liquido sobre las paredes y el fondo del resiiente que la contiene.
Donde: Ph = Peh
Ph = presión hidrostática en NM2
Pe = peso especifico del liquido en NM3
H = altura de la superficie libre al punto de nivel en metros
O bien Ph = pgh
P = densidad del liquido en Kg lm3
G = gravedad = 9.8 m/s2
PRESION
La presión indica la relación entre una fuerza y el área con la cual actúa en cualquier caso en que exista presión. Una fuerza actuara en forma perpendicular sobre una superficie. Matemáticamente la presión se expresa de la siguiente forma.
P = presión ( n / m2) o pázcales
La f es la presión de la fuerza y se mide en newton.
A = área o superficie sobre la cual.
P = f / a
Cuanto mallo sea la fuerza aplicada mayor será la presión para una misma área. Cuando se aplica una misma fuerza pero el área aumenta la presión disminuye de manera inversamente proporcional al incrementote dicha área.
El resumen la presión directamente proporciona a la fuerza recibiendo inmensamente proporciona al área sobre la cual actúa.
P = presión ( n / m2) o pázcales
La f es la presión de la fuerza y se mide en newton.
A = área o superficie sobre la cual.
P = f / a
Cuanto mallo sea la fuerza aplicada mayor será la presión para una misma área. Cuando se aplica una misma fuerza pero el área aumenta la presión disminuye de manera inversamente proporcional al incrementote dicha área.
El resumen la presión directamente proporciona a la fuerza recibiendo inmensamente proporciona al área sobre la cual actúa.
DENSIDAD Y PESO ESPESIFICO
La densidad de una sustancia p = rho es una propiedad característica la masa contenida en la unidad de volumen su valor se de termina dividiendo la masa de la sustancia entre el volumen que ocupe.
El peso específico de una sustancia también es una propiedad característica y su valor se determina dividiendo su peso entre el volumen que ocupa.
P = masa / volumen densidad (kg / m3)
Pe = p / v peso especifico (n / m3)
Si recordamos que.
P = mg
Como; pe = p/ v sustituyendo pe = mg / v
La densidad igual a peso especifico dividiendo entre el valor de la aceleración gravedad.
La densidad de los líquidos se mide usando densímetros. Estos dispositivos según el nivel que alcance el líquido cuando el densímetro flota.
El peso específico de una sustancia también es una propiedad característica y su valor se determina dividiendo su peso entre el volumen que ocupa.
P = masa / volumen densidad (kg / m3)
Pe = p / v peso especifico (n / m3)
Si recordamos que.
P = mg
Como; pe = p/ v sustituyendo pe = mg / v
La densidad igual a peso especifico dividiendo entre el valor de la aceleración gravedad.
La densidad de los líquidos se mide usando densímetros. Estos dispositivos según el nivel que alcance el líquido cuando el densímetro flota.
CAPILARIDAD
La capilaridad se presenta cuando hiciste contacto entre un liquido y una pared sólida especial mente si son tubos muy delgados, (casi del diámetro de un cabello llamados capilares).
Al introducir un tubo de diámetro muy pequeño en un recipiente con agua se observara el liquido haciendo por el tuvo alcanzando una altura mayor que la superficie libre de líquidos la superficie del liquido contenido en el tuvo no es plana. Si no que forma un menisco cóncavo.
Al introducir un tubo de diámetro muy pequeño en un recipiente con agua se observara el liquido haciendo por el tuvo alcanzando una altura mayor que la superficie libre de líquidos la superficie del liquido contenido en el tuvo no es plana. Si no que forma un menisco cóncavo.
IDHERENCIA
Es la fuerza de atracción que se manifiesta entre dos moléculas de dos sustancias diferentes. Común mente la sustancia digerida se adhieren a los cuerpos sólidos.
Al sacar una barrilla de vidrio de un recipiente con agua, esta se moja porque el agua se adhiere al vidrio. Pero si la varilla de vidrio se introduce en un recipiente con mercurio, al sacarlo se observa completa mente seca lo cual indica que agua y el de herencia entre el mercurio y en el vidrio.
Al sacar una barrilla de vidrio de un recipiente con agua, esta se moja porque el agua se adhiere al vidrio. Pero si la varilla de vidrio se introduce en un recipiente con mercurio, al sacarlo se observa completa mente seca lo cual indica que agua y el de herencia entre el mercurio y en el vidrio.
COESION
Es la fuerza que mantiene unidas las moléculas de una misma sustancia si dos gotas de agua se juntan y forman una sola: lo mismo sucede con dos gotas de mercurio.
TENCION SUPERFICIAL
La tensión superficial hace que se comporte como una finísima membrana. Este fenómeno se presenta debido ala atracción entre las moléculas del líquido. Cuando se coloca el líquido en un recipiente las moléculas se atraen en todas direcciones por fuerzas iguales que se contrarrestan unas con otras que se conectan con la superficie solo son atraídas por las superiores y las laterales más cercanas.
VISCOCIDAD
Esta propiedad se origina por el rozamiento solo resta sobre otras or tal motivo, la viscosidad se puede definir como una medida de resistencia que opone un liquido al fluir si en un recipiente perforado en el centro se ase fluir por separado. Miel, leche, agua, y alcohol observaremos que cada liquido fluye con rapidez distinta, mientras mas viscoso es un liquido mas tiempo tardara en fluir.
VELOCIDAD VISCOCIDAD DE ALGUNAS SUSTANCIAS
SUSTANCIAS VISCOCIDAD POISE
POISEVILLE
AGUA A 20C 0.001 0.01
ACEITE DE 0.0970 0.97
OLIVA A 20C
MERCURIO A 20C 0.0016 0.016
GLISERINA A 20C 1.5 15
VELOCIDAD VISCOCIDAD DE ALGUNAS SUSTANCIAS
SUSTANCIAS VISCOCIDAD POISE
POISEVILLE
AGUA A 20C 0.001 0.01
ACEITE DE 0.0970 0.97
OLIVA A 20C
MERCURIO A 20C 0.0016 0.016
GLISERINA A 20C 1.5 15
HIDROSTATICA
La hidrostática es la parte de la física que estudia la mecatrónica de los fluidos y se divide en dos partes la HIDROSTATICA encargado de lo relacionado con los líquidos en reposo y la HIDRODINAMICA que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento.
La hidrostatica de Arquímedes se fundamenta en leyes y principios como las leyes de pascal el termino fluido se aplica a gases porque en termino ambos tienen; sin embargo un liquido es prácticamente incomprensible.
La hidrostatica de Arquímedes se fundamenta en leyes y principios como las leyes de pascal el termino fluido se aplica a gases porque en termino ambos tienen; sin embargo un liquido es prácticamente incomprensible.
ACELERASION CENTRIPETA
En el movimiento circular uniforme, la velocidad cambia constante mente su dirección.
Tal cambio se debe ala aceleración centrípeta y a que su sentido es hacia el centro y activa perpendicularmente a la velocidad tangencial.
.ac = vt2 / r ECUACION 40
.ac = w2r ECUACION 41
Un auto recorre una trayectoria circular de 304.8m una velocidad de vt193.6 k/h
¿calcular su aceleración angular?
.r = 304.8m
.vt = 193.6k/h
ac = vt2/r ac = (536m/s2) / 304.8m = 9.426 m/s2
(193.6 km / 1h ) * (1h / 3600s ) * (100m / 1km )
Un volante aumenta su velocidad de rotacion de 6 a 12 rev x s ¿Cuál es su aceleración angular?
Wi = 6 rev / s 0.6280 (12) = 7.5360
Wi = 12 rev 0.6180 (6) = 3.7680
T = 2s
A = ? a = 7.5360 – 3.7680 / 2 = 18.84 r / s2
Tal cambio se debe ala aceleración centrípeta y a que su sentido es hacia el centro y activa perpendicularmente a la velocidad tangencial.
.ac = vt2 / r ECUACION 40
.ac = w2r ECUACION 41
Un auto recorre una trayectoria circular de 304.8m una velocidad de vt193.6 k/h
¿calcular su aceleración angular?
.r = 304.8m
.vt = 193.6k/h
ac = vt2/r ac = (536m/s2) / 304.8m = 9.426 m/s2
(193.6 km / 1h ) * (1h / 3600s ) * (100m / 1km )
Un volante aumenta su velocidad de rotacion de 6 a 12 rev x s ¿Cuál es su aceleración angular?
Wi = 6 rev / s 0.6280 (12) = 7.5360
Wi = 12 rev 0.6180 (6) = 3.7680
T = 2s
A = ? a = 7.5360 – 3.7680 / 2 = 18.84 r / s2
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