lunes, 8 de febrero de 2010

Principio de Pascal

PRINCIPIO DE PASCAL

En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: «el incremento de presión aplicado a una superficie de un fluido incompresible (líquido), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo».


Una aplicación directa de este principio la tenemos en el sistema formado por dos émbolos de diferente diámetro, conectados entre sí y en cuyo interior hay un líquido (prensa hidráulica). Al ejercer una fuerza F1 sobre el émbolo pequeño de sección S1, creas una presión P en el líquido bajo el émbolo pequeño de valor F1 / S1. Esta misma presión P se manifiesta en toda la masa fluida, y ejerce en el émbolo grande, de sección S2 una fuerza F2 tal que:

La fuerza (F2) es la que tú has hecho (F1) multiplicada por la relación entre las superficies de los émbolos (S2 / S1). Si la superficie del émbolo grande es doble que la del émbolo pequeño, la fuerza ejercida por la prensa es doble que la que tú has hecho; si la relación es triple, la fuerza es triple, etc.
Prensa hidráulica

El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el embolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma presión.

APLICACIONES TECNOLÓGICAS



Las maquinas hidráulicas:
 Timones.
 El gato.
 El freno.
 El ascensor.
 Las grúas.

FORMULA:
F1/A1 = F2/A2


EJERCICIOS:
1:Si sobre el pistón mayor (R= 20cm) de una prensa hidráulica se coloca un auto de 1.25 ton, encuentra la fuerza que se debe aplicar al pistón menor (R= 2.5 cm) para sostenerlo.

2: En una prensa hidráulica el área de salida del pistón A=2, es 30 veces mayor que el aire de entrada A1, calcular que fuerza de entrada F1 es necesaria para levantar un automóvil de 5000 libras fuerza

3: Se desea elevar un cuerpo de 1000 kg utilizando una elevadora hidráulica de plato grande circular de 50 cm de radio y plato pequeño circular de 8 cm de radio, calcula cuánta fuerza hay que hacer en el émbolo pequeño.

Se desea equilibrar un automóvil a posee una masa de 1560Kg. Utilizando una prensa hidráulica, con dos émbolos cuadrados de 100 cm y 16 del otro lado calcular la fuerza que se debe hacer en el embolo pequeño para equilibrar el automóvil.

Se tiene una prensa hidráulica que posee un embolo pequeño de un diámetro de 18 cm, en el cual se coloca un cuerpo de una masa de 45 Kg., ¿Qué área debe tener el embolo mayor para que este pueda levantar una masa de 160Kg?

Principio de Pascal

PRINCIPIO DE PASCAL

En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: «el incremento de presión aplicado a una superficie de un fluido incompresible (líquido), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo».
Una aplicación directa de este principio la tenemos en el sistema formado por dos émbolos de diferente diámetro, conectados entre sí y en cuyo interior hay un líquido (prensa hidráulica). Al ejercer una fuerza F1 sobre el émbolo pequeño de sección S1, creas una presión P en el líquido bajo el émbolo pequeño de valor F1 / S1. Esta misma presión P se manifiesta en toda la masa fluida, y ejerce en el émbolo grande, de sección S2 una fuerza F2 tal que:
La fuerza (F2) es la que tú has hecho (F1) multiplicada por la relación entre las superficies de los émbolos (S2 / S1). Si la superficie del émbolo grande es doble que la del émbolo pequeño, la fuerza ejercida por la prensa es doble que la que tú has hecho; si la relación es triple, la fuerza es triple, etc.
Prensa hidráulica

El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el embolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma presión.

APLICACIONES TECNOLÓGICAS

Las maquinas hidráulicas:
 Timones.
 El gato.
 El freno.
 El ascensor.
 Las grúas.

FORMULA: F1/A1= F2/A2


EJERCICIOS:
1:Si sobre el pistón mayor (R= 20cm) de una prensa hidráulica se coloca un auto de 1.25 ton, encuentra la fuerza que se debe aplicar al pistón menor (R= 2.5 cm) para sostenerlo.

2: En una prensa hidráulica el área de salida del pistón A=2, es 30 veces mayor que el aire de entrada A1, calcular que fuerza de entrada F1 es necesaria para levantar un automóvil de 5000 libras fuerza

3: Se desea elevar un cuerpo de 1000 kg utilizando una elevadora hidráulica de plato grande circular de 50 cm de radio y plato pequeño circular de 8 cm de radio, calcula cuánta fuerza hay que hacer en el émbolo pequeño.

Se desea equilibrar un automóvil a posee una masa de 1560Kg. Utilizando una prensa hidráulica, con dos émbolos cuadrados de 100 cm y 16 del otro lado calcular la fuerza que se debe hacer en el embolo pequeño para equilibrar el automóvil.

Se tiene una prensa hidráulica que posee un embolo pequeño de un diámetro de 18 cm, en el cual se coloca un cuerpo de una masa de 45 Kg., ¿Qué área debe tener el embolo mayor para que este pueda levantar una masa de 160Kg?

miércoles, 27 de enero de 2010

Tarea de densidad y presión

INCA, enero de 2010.
TEREA DE 2º. AÑO CC.NN.

P R O B L E M A S D E D E N S I D A D Y P R E S I Ó N.

Densidad ρ = masa/ volumen
Densidad relativa ρ = ρ/ ρ estándar

1.- ¿Qué volumen ocuparán 0.4 kg de alcohol?

2.- Un técnico médico extrae 15 cc de sangre de la vena de un paciente. En el laboratorio, se determina que este volumen de sangre tiene una masa de 16 g. Estime la densidad de la sangre, en unidades del SIU.

3.- Un cubo sólido uniforme de 10 cm por lado tiene una masa de 700 g. ¿Cuál es su densidad?

4.- Calcular la densidad y la densidad relativa de la gasolina. Si 5.0 L ocupan 75 cc.

5.- ¿Qué volumen ocuparan 300 g de mercurio ¿

6.- La densidad relativa del hierro colado es de 7.20. Determinar la densidad y la masa de 60.0 cc de hierro.

7.- Un cubo de aluminio sólido tiene 2.00 cm por lado. La densidad del aluminio es 2700 kg/m3 .
Cuál es la masa del cubo?

8.- ¿Cuál es la masa de un litro (1000 cc) de aceite de semilla de algodón, cuya densidad es de 926 kg/m3 .¿Cuál es su peso?

9.- Un cilindro metálico es de 80 kg, 2.0 m de longitud y un área de 25 cc en cada base. Si una de sus bases está en contacto con el piso, ¿qué presión ejerce el cilindro sobre el suelo?

10.- La presión atmosférica tiene un valor aproximado de 1.0 x 105 Pa.¿Qué fuerza ejerce el aire confinado en un cuarto sobre una ventana de 40 cm x 80 cm?

11.- La punta de un lápiz tiene un área de 0.001 cm2 . Si con el dedo se comprime contra un papel con una fuerza de 12 N. ¿Cuál es la presión sobre el papel?

12.- Un tapón de goma cilíndrico cuya base tiene 1.2 cm de radio se introduce en una botella llena de agua ejerciendo sobre él una fuerza de 300 N. Calcular la presión en las paredes de la botella.

13.- Suponga que la presión que actúa sobre la parte externa de la mano de una nadadora es 18libras/ pulgada2 , un valor real cerca del fondo de una piscina. El área de la parte externa de la mano es de 13 pulgadas2 . Cuál es la magnitud de la fuerza que actúa sobre la parte externa de la mano?.

14.- La parte superior de una lata de soda circular tiene un radio de 3.20 cm. El tirador para abrirla es de 3.80 cm2 . La presión absoluta del dióxido de carbono en la lata es de 1.40 x 105 Pa. Determine la fuerza generada por la presión de este gas en la parte superior de la lata y en el tirador.

lunes, 25 de enero de 2010

Características de los fluidos reales e ideales.

CARACTERÍSTICAS DE LOS FLUIDOS REALES E IDEALES


FLUIDOS REALES:
Características

La posición relativa de sus moléculas puede cambiar continuamente.

Todos los fluidos son compresibles en cierto grado.

Tienen viscosidad.
Dependiendo de su viscosidad fluyen a mayor o menor velocidad. Mientras más viscoso es un fluido, fluye con menor velocidad; mientras menos viscoso, fluye con mayor velocidad.
Su viscosidad esta en relación con la densidad del fluido

FLUIDOS IDEALES:

 El movimiento de un fluido real es muy complejo. Para simplificar su descripción consideraremos el comportamiento de un fluido ideal cuyas características son las siguientes:
 1.-Fluido no viscoso. Se desprecia la fricción interna entre las distintas partes del fluido
 2.-Flujo estacionario. La velocidad del fluido en un punto es constante con el tiempo
 3.-Fluido incompresible. La densidad del fluido permanece constante con el tiempo
 4.-Flujo irrotacional. No presenta torbellinos, es decir, no hay momento angular del fluido respecto de cualquier punto.

PROPIEDADS DE LOS FLUIDOS:

DENSIDAD:

Se define la densidad de un cuerpo, también llamada densidad absoluta, en este caso de un fluido, denotado por la letra griega ρ, como la cantidad de masa que hay en una unidad de volumen, entonces:

CAPILARIDAD:

La capilaridad es la cualidad que posee una sustancia para absorber un líquido. Sucede cuando las fuerzas intermoleculares adhesivas entre el líquido y el sólido son mayores que las fuerzas intermoleculares cohesivas del líquido. Esto causa que el menisco tenga una forma curva cuando el líquido está en contacto con una superficie vertical. En el caso del tubo delgado, éste succiona un líquido incluso en contra de la fuerza de gravedad. Este es el mismo efecto que causa que los materiales porosos absorban líquidos.

VISCOSIDAD:

Es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal, en realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones.

TENSION SUPERFICIAL:

En física se denomina tensión superficial al fenómeno por el cual la superficie de un líquido tiende a comportarse como si fuera una delgada película elástica. Este efecto permite a algunos insectos, como el zapatero (Hydrometra stagnorum) , desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión superficial (una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad, por Ejemplo de tensión superficial: una aguja de acero sobre agua.

PRESION:

En física y disciplinas afines la presión es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie
Formulas:

martes, 19 de enero de 2010

Naturaleza de la ciencia y la tecnología.

1.-NATURALEZA DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA.

1.1.-RELACIONES DE LA CIENCIA, TECNOLOGÍA, SOCIEDAD Y MEDIO AMBIENTE.
CIENCIA.
Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y la experimentación, sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales.
CIENCIAS NATURALES.

Física: Ciencia que estudia las propiedades de la materia y de la energía, considerando tan solo los atributos capaces de medida y en los cuales no cambia la estructura de la materia.
Ramas de la física: Calor. Óptica, Mecánica, Electricidad, Acústica, etc.

Química: Ciencia que estudia la constitución, propiedades y transformación de la materia.
Ramas de la química: Química General, Química Orgánica, Química Inorgánica, Química Analítica, Bioquímica, Química-Física, etc.

Biología: estudia los seres vivientes y sus fenómenos vitales.
Ramas de la biología: Botánica, Zoología, Ficología, Bacteriología, Parasitología, Micología, Ictiología, Herpetología, Ornitología, Entomología,
Mastozoología, Antropología, Paleontología, Anatomía, Embriología, Genética, Taxonomía, Histología, Fisiología, Microbiología, Protozoología,
Bioquímica, etc.



Tecnología: Conjunto de teorías y de técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico.
Conjunto de los instrumentos y procedimientos industriales de un determinado sector o producto.

Sociedad: Reunión mayor o menor de personas, familias, pueblos o naciones. Agrupación natural o pactada de personas, que constituyen unidad distinta de cada uno de sus individuos, con el fin de cumplir, mediante la mutua cooperación, todos o alguno de los fines de la vida.
¿Cuál es la relación entre ciencia, tecnología, sociedad y cómo influye sobre el medio ambiente?





1.2.- LA NATURALEZA DE LA ACTIVIDAD CIENTÍFICA.

Hacer ciencia implica:
 Recolectar y registrar datos.
 Procesar los datos y transformarlos en evidencias.
 Analizar las evidencias, sacar conclusiones y emitir juicios.
 Comunicar lo que se sabe.

¿Cuántos tipos de conocimientos existen?
a) Conocimiento empírico.
b) Conocimiento científico.
Método científico.
Pasos:
• Observación.
• Planteamiento del problema.
• Formulación de la hipótesis.
• Diseño del experimento.
• Realización del experimento.
• Análisis de los resultados.
• Comunicación de los resultados.
¿Por qué surge el método científico?
¿Qué es el método científico?
¿Cuál es la naturaleza de la actividad científica?
¿Cuáles son las características que debe tener un científica y una científica?

1.3.-FORMAS DE REPRESENTACIÓN Y COMUNICACIÓN DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO?

 M O D E L O S : es una representación simbólica de un objeto, proceso o fenómeno de la realidad.
 D O G M A S : son proposiciones que se tienen como principios innegables o verdades irrefutables.
 A X I O M A S : son tesis que se toman como puntos de partida, cuya demostración es innecesaria, por ser claros y evidentes.
 P O S T U L A D O S : son proposiciones que se toman como punto de partida de una teoría en cuyo marco de referencia no son demostrables, pero pueden serlo en otros marcos.
 L E Y E S C I E N T Í F I C AS : son reglas generales a las que están sometidos los objetos y fenómenos.

jueves, 14 de enero de 2010

Etica en la Investigación Cientifica

ETICA EN LA INVESTIGACIÓN CIENTIFÍCA.
Para que una conducta sea ética en términos de investigación científica el profesional deberá actuar con transparencia e investigar correctamente, dentro del marco de normas, principios y valores morales y del uso de medios lícitos o permitidos, liberado de presiones y de intereses subalternos o meramente monetarios.
Características del Investigador científico
 Aptitud para distinguir entre sus actos y los actos de otras personas.
 Capacidad para determinarse a sí mismo.
 Capacidad para realizar actos morales.
 Conciencia de los valores: distinción entre el bien y el mal.
 Conciencia moral (emisión de juicios de valor).
 Respeto a los derechos humanos
INVESTIGADOR .
 Debe ser libre frente:
 Intereses personales
 Imposiciones
 Prejuicios
 Dogmas científicos
 Verdades provisionales.
RESPONSABILIDADES.
 UN CIENTIFICO DEBE:
 Valorar la ética
 UN CIENTIFICO PUEDE SER:
 Brillante- imaginativo- hábil- profundo-
 -amplio- limitado.
 Pero no es gran cosa si no es
 RESPONSABLE Y PREPARADO PARA EL ERROR.
CIENTIFICO.
Un científico es un sabio investigador
Con imagen de Rigor, Honradez y no caben dudas
Trabajaban con autoridad aunque en los últimos años
Hubieron fraudes científicos.
Como: CYRIL BURT C.I.
KRAMMEVE. Propuso el desarrollo de la rugosidad
en una variedad de sapo.
FRANZ MOEWER. Dijo que en una alga habían 70 genes Chlamydomonas

LA INVESTIGACIÓN.
Los países tienen la necesidad de ampliar sus conocimientos
pero debido a la masificación de científicos y técnicos, existe
una fuerte competitividad y una cierta presión a avanzar con
rapidez, que puede dificultar la necesidad de serenidad.
En la investigación siempre hay situaciones conflictivas denuncias y protestas.
LIPMAN y SIMPSON: recibieron el premió NOBEL por la síntesis de CITOCROMO pero al volver a realizar el experimento no pudo ser repetido hubieron manifestaciones que OSCURECEN la imagen de la ciencia. Es por eso que se crearon sistemas de control y corrección en la ciencia.







OBLIGASCION DEL INVESTIGDOR
 BUSCAR
 DESCUBRIR
 DEFENDER
 RESPETAR
 PROMOVER LA VERDAD
 ARMAR
 LOGRAR
 DIFUNDIR.

FALTAS ETICAS
 Atentar contra los derechos del autor.
 Violar el secreto profesional.
 Publicar datos negativos.
 Solicitar más de lo necesario: dinero, equipo etc.
COMPROMISOS DE ETICA
 Respetar y defender la verdad.
 Rechazar las conclusiones pre juiciosas, manipuladas, alienadas.
 Investigar con: independencia propia, criterio, honestidad intelectual, imparcialidad, pluralismo, responsabilidad social.
AVANCES CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS.
AVANCES TECNOLOGICOS.
 Los avances científicos dieron importantes cambios políticos tecnológicos y culturales que dieron lugar a La Industrialización acelerada de los países involucrados.
 ROBOTS
 COMPUTADORA
 CELULARES
 SATELITES
 SHIP
 INTERNET

AVANCES CIENTIFICOS:
 Los avances científicos y tecnológicos dieron lugar a Astronomía y Construcción de sofisticados radares y Telescopios para llegar a la LUNA. Ejemplo:
 SATELITES
 NAVES ESPACIALES.
 MEDICINAS
 APARATOS DE HOSPITALES (ESTETOSCOPIO, SONOGRAMAS, ETC)
 DESCUBRIMIENTO DE ANTIVIRUS
 CONOCER LA ESTRUCTURA DEL ADN.

DESARROLLO CIENTIFICO Y TECNOLOGICO DE EL SALVADOR.

Las limitantes de la investigación científica en Centroamérica, se ciñe muchas veces, a la falta de visión gubernamental, afirma el biomédico Salvador Moncada.
Moncada afirmo que la limitación económica será siempre el principal obstáculo para el desarrollo científico y para resolver los problemas inmediatos de la población.
“ para impulsar el desarrollo científico en el país deberá tomarse con prioridad una inversión financiera estratégica de largo plazo, que no debe ser tocada por ningún motivo pero mientras no haya ninguna decisión del país, siempre van a sacrificarse el rubro científico”

El científico considero que existe suficiente recurso humano preparado, para iniciar el proyecto, aunque reitero la importancia de comprometerse para entender que la ciencia y la tecnología, no tendrá frutos inmediatos, que es una apuesta a largo plazo, que se debe realizar.
¿cómo estamos en ciencia y tecnología?
Probablemente algunas iniciativas ya existen en la legislación del país, como la entrada en vigencia del plan Nacional de Educación 2021 la política Nacional de Ciencia Tecnológica.
Se han instaurado algunas instituciones como el
Vice-ministerio de ciencia y Tecnología , el Concejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT)
Concejo de Investigaciones Científicas de el Salvador
Consejo de investigación científica de la universidad de El Salvador (CIC-UES)
El grupo promotor de innovación (GPI) entre otros.
El contexto tecnológico actual ha modificado la forma de generar la riqueza. La economía mundial esta cimentada en el conocimiento y los procesos de innovación tecnológicos han evolucionado desde una perspectiva basada en redes científicas y tecnológicas a otra basada en redes sociales como consecuencia de transformar información en conocimiento.
Es necesario pensar en una visión integral en materia de ciencia y tecnología como dos pilares para construir la riqueza y mejorar el nivel y calidad de vida de los salvadoreños; pues como afirmara Sócrates “ solo hay un bien, el conocimiento; solo hay un mal, la IGNORANCIA”

viernes, 20 de noviembre de 2009