densidades y fuerza especifia

DENSIDAD:

La densidad, es una de las propiedades más características de cada sustancia.

Es a masa de la unidad de volumen.

Se obtiene dividiendo una masa conocida de la sustancia entre el volumen que ocupa.

Llamando m a la masa, y v al volumen, la densidad, d, vale:

d= m/v.

Unidades.

En el Sistema Internacional la unidad de densidad es el kg (Unidad de masa) entre el m3 (unidad de volumen). Es decir, el kg/cm3

Sin embargo es muy frecuente expresar la densidad en g/cm3 (Unidad cegesimal).

PESO ESPECÍFICO.

El peso específico de una sustancia es el peso de la unidad de volumen.

Se obtiene dividiendo un peso conocido de la sustancia entre el volumen que ocupa.

Llamando p al peso y v al volumen, el peso específico, Pc, vale:

Pc= p/v

Unidades.

Sistema Internacional.

La unidad de peso específico es el N/m3; es decir, el newton (Unidad de fuerza y, por tanto, de peso) entre el m3 (Unidad de volumen).

Sistema Técnico.

Se emplean el kp/m3 y el kp/dm3.

Sistema Cegesimal.

Se utilizaría la dina/cm3, que corresponde a la unidad del sistema internacional.

RELACIÓN ENTRE EL PESO ESPECÍFICO Y LA DENSIDAD.

El peso específico y la densidad son evidentemente magnitudes distintas como se ha podido comparar a través de las deficiniones que se dieron en la parte de arriba, pero entre ellas hay una íntima relación, que se va a describir a continuación.

Se recordará que el peso de un cuerpo es igual a su masa por la aceleración de la gravedad:

P= m . g

Pues bien, sustituyendo esta expresión en la definición del peso específico y recordando que la densidad es la razon m/V, queda:

Pe= p/v= m.g /V = m/V . g = d.g

El peso específico de una sustancia es igual a su densidad por la aceleración de la gravedad.

Como hemos mencionado las unidades, la unidad clásica de densidad (g/cm3) tiene la ventaja de ser un número pequeño y fácil de utilizar.

Lo mismo puede decirse del kp/cm3 como unidad de peso específico, con la ventaja de que numéricamente, coinciden la densidad expresada en g/cm3 con el peso específico expresado en kp/dm3.

Densidad

La fuerza es todo agente capaz de modificar la velocidad o la forma de los objetos. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o energía. En el Sistema Internacional de Unidades, la fuerza se mide en newtons (N).

La fuerza es una magnitud vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles (efecto dinámico). En este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo, la dirección, o el sentido de su velocidad), o bien de deformarlo.

Comúnmente nos referimos a la fuerza aplicada sobre un objeto sin tener en cuenta al otro objeto u objetos con los que está interactuando, que experimentarán, a su vez, otras fuerzas. Actualmente, cabe definir la fuerza como un ente físico-matemático, de carácter vectorial, asociado con la interacción del cuerpo sobre la que actúa con otros cuerpos que constituyen su entorno.

Unidades de fuerza
En el Sistema Internacional de Unidades (SI) y en el Cegesimal (cgs), el hecho de definir la fuerza a partir de la masa y la aceleración (magnitud en la que intervienen longitud y tiempo), conlleva a que la fuerza sea una magnitud derivada. Por en contrario, en el Sistema Técnico la fuerza es una Unidad Fundamental y a partir de ella se define la unidad de masa en este sistema, la unidad técnica de masa, abreviada u.t.m. (no tiene símbolo). Este hecho atiende a las evidencias que posee la física actual, expresado en el concepto de Fuerzas Fundamentales, y se ve reflejado en el Sistema Internacional de Unidades.

Sistema Internacional de Unidades (SI)
newton (N)
Sistema Técnico de Unidades
kilogramo-fuerza (kgf) o kilopondio (kp)
Sistema Cegesimal de Unidades
dina (dyn)
Sistema Anglosajón de Unidades
Poundal
KIP
Libra fuerza (lbf)
Equivalencias

1 newton = 100 000 dinas
1 kilogramo-fuerza = 9,806 65 newtons
1 libra fuerza ≡ 4,448 222 newtons

Densidad

Aunque toda la materia posee masa y volumen, la misma masa de sustancias diferentes tienen ocupan distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son pesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá.



La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el S.I. la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m3) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m3). Esta unidad de medida, sin embargo, es muy poco usada, ya que es demasiado pequeña. Para el agua , por ejemplo, como un kilogramo ocupa un volumen de un litro, es decir, de 0,001 m3, la densidad será de:

La mayoría de las sustancias tienen densidades similares a las del agua por lo que, de usar esta unidad, se estarían usando siempre números muy grandes. Para evitarlo, se suele emplear otra unidad de medida el gramo por centímetro cúbico (gr./c.c.), de esta forma la densidad del agua será:

Las medidas de la densidad quedan, en su mayor parte, ahora mucho más pequeñas y fáciles de usar. Además, para pasar de una unidad a otra basta con multiplicar o dividir por mil.

masa especifia

presion

En este tema vamos a definir el concepto de presión y de presión hidrostática y estudiaremos cómo actúa y cómo varía en el seno de los líquidos en reposo. También estudiaremos algunas aplicaciones prácticas.

En el Sistema Internacional de Unidades (SI) la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado.

Aplicaciones [editar] Frenos hidráulicos [editar]Los frenos hidráulicos de los automóviles son una aplicación importante del principio de Pascal. La presión que se ejerce sobre el pedal del freno se transmite a través de todo el líquido a los pistones los cuales actúan sobre los discos de frenado en cada rueda multiplicando la fuerza que ejercemos con los pies.

Refrigeración La refrigeración se basa en la aplicación alternativa de presión elevada y baja, haciendo circular un fluido en los momentos de presión por una tubería. Cuando el fluido pasa de presión elevada a baja en el evaporador, el fluido se enfría y retira el calor de dentro del refrigerador. Como el fluido se encuentra en un ciclo cerrado, al ser comprimido por un compresor para elevar su temperatura en el condensador, que también cambia de estado a líquido a alta presión, nuevamente esta listo para volverse a expandir y a retirar calor (recordemos que el frío no existe es solo una ausencia de calor).

Llantas de los automóviles Se inflan a una presión de 310.263,75 Pa, lo que usualmente se le llama 30 psi (utilizando el psi como unidad de presión relativa a la presión atmosférica). Esto se hace para que las llantas tengan elasticidad ante fuertes golpes (muy frecuentes al ir en el automóvil).

Que es Viscosidad.

La viscosidad es la principal característica de la mayoría de los productos lubricantes. Es la medida de la fluidez a determinadas temperaturas.
Si la viscosidad es demasiado baja el film lubricante no soporta las cargas entre las piezas y desaparece del medio sin cumplir su objetivo de evitar el contacto metal-metal.
Si la viscosidad es demasiado alta el lubricante no es capaz de llegar a todos los intersticios en donde es requerido.
Al ser alta la viscosidad es necesaria mayor fuerza para mover el lubricante originando de esta manera mayor desgaste en la bomba de aceite, además de no llegar a lubricar rápidamente en el arranque en frio.

Propiedades primarias o termodinámicas:

Presión
Densidad
Temperatura
Energía interna
Entalpía
Entropía
Calores específicos
Coeficiente de viscosidad
Propiedades secundarias Caracterizan el comportamiento específico de los fluidos.

Viscosidad
Conductividad térmica
Tensión superficial
Presión de vapor

¿Qué es un fluído?

Olas oceánicas en la costa de México
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Imagen con derechos reservados de la Corporación Universitaria de Investigaciones Atmosféricas
Un fluído es cualquier cosa que pueda derramarse si no está en un recipiente (a menos que sea lo suficientemente grande como para mantenerse unido por la gravedad, al igual que una estrella). Si lo puedes revolver con una cuchara, o absorver con una pajita, entonces es un fluído. El agua es un fluído, y también lo es el aire. De hecho, todos los líquidos y gases son fluídos. En el espacio, y dentro de las estrellas, hay un tipo de fluído llamado, called a plasma.
Las moléculas de un sólido están unidas, pero en un fluído, las moléculas están libres y pueden pasar una junto a la otra. De manera que si tuvieras manos muy pequeñas, podrías empujar a la molécula de un fluído en una dirección y a otra en dirección opuesta, ambas se moverían en la dirección hacia donde las empujas.

En física de partículas, los quarks, junto con los leptones, son los constituyentes fundamentales de la materia y las partículas más pequeñas que el hombre ha logrado identificar. Varias especies de quarks se combinan de manera específica para formar partículas tales como protones y neutrones.

Los quarks son las únicas partículas fundamentales que interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales. Son partículas de espín 1/2, por lo que son fermiones. Forman, junto a los leptones, la materia visible.

Los filósofos griegos se preguntaron de qué están hechas las cosas.



Hoy, la física de altas energías ha dado una respuesta científica a esta antigua pregunta:






Para entender mejor la constitución de la materia considere los siguientes hechos:
El átomo es la mínima cantidad de materia de un elemento químico.


Por las observaciones que se han realizado bombardeando átomos con partículas elementales, un átomo se puede explicar así:


Un núcleo de carga positiva donde se concentra la mayoría de su masa, y
varios electrones alrededor del núcleo como un enjambre de abejas.



El núcleo está compuesto de protones (con carga positiva) y neutrones (sin carga)


La carga neta de un átomo es cero


La diferencia entre los elementos químicos que se encuentran en la naturaleza no es más que el número de protones y de neutrones en sus átomos.


Por ejemplo:







El comportamiento de un átomo no puede ser explicado con las leyes físicas aplicadas a los objetos macroscópicos. Se requiere de la mecánica cuántica para poder entender qué pasa dentro de un átomo.



Por ejemplo, los electrones en un átomo no se encuentran circundando el núcleo en órbitas bien definidas (como la de un planeta en torno al Sol).



La posición de un electrón en un átomo no se puede saber con certeza. Lo único que podemos decir es que existe una probabilidad de que el electrón se encuentre en un lugar dado. Según la mecánica cuántica, esta probabilidad depende de la energía del átomo.

materia propiedades fundamentales y especificas

Denominamos materia a todo aquello que podemos percibir con nuestros sentidos, es decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, oír o saborear es materia.

En física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir etc.Propiedades específicas de la materia
Hasta ahora hemos estudiado dos propiedades generales de la materia: La masa y el volumen, las cuales son comunes a todos los cuerpos independientemente del estado en que se encuentren (sólido, líquido o gaseoso). Nos toca en estos momentos tratar las propiedades específicas de la materia, las cuales toman valores específicos dependiendo de la sustancia o del material de que se trate y del estado en que se encuentren.

El estudio de este tipo de propiedades es importante, ya que los materiales que nos rodean son útiles debido a esas propiedades que poseen, además que nos pueden servir para identificar o reconocer distintas sustancias diferenciando unas de otras, como es el caso del dopaje, análisis de sustancias, materiales conductores y aislantes; elásticos e inelásticos, etc.