TEORIA DE SISTEMAS

Universidad Peruana los Andes

ESCUELA: Ingeniería CIVIL
U.E.C: FISICA II

Tema 1: introducción Y CONTENIDO
Docente: Mg. Javier Pizan Flores
La Merced 2016


Definición de fluido
Son sustancias capaces de fluir y que se adaptan a la forma de recipientes que lo contienen
DIVISION DE LOS FLUIDOS: PUEDEN DIVIDIRSE EN
1. LIQUIDOS. Son prácticamente incompresibles, tienen forma variable, volumen constante y ejercen a causa de su peso presiones sobre las paredes del recipiente que los contiene.
2. GASES. Son compresibles, no tienen volumen constante
Capitulo i: hidrostática
Es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en reposo relativo. Acá el peso especifico es la propiedad importante
La mecánica de fluidos: es la rama de la mecánica aplicada que estudia el comportamiento de los fluidos ya sea en reposo o movimiento. Acá la densidad y la viscosidad son las propiedades importantes
TRABAJOS GRUPALES:
2 TRABAJOS GRUPALES EN LA PRIMERA PARTE
2 TRABAJOS GRUPALES EN LA SEGUNDA PARTE

Los trabajos consisten en resolver 4 grupos de problemas de 4 capitulo de forma grupal, REALIZAR LA PRESENTACION FISICA EN PAPEL CUADRICULADO DE SUS TRABAJOS Y EXPONER INDIVIDUALMENTE
RESTRICCIONES DURANTE PRACTICAS CALIFICADAS Y EXAMEN PARCIAL, FINAL Y COMPLEMENTARIO SE PROHIBE TAJANTEMENTE A LOS ALUMNOS EL USO DE CELULARES BAJO PENALIDAD DE SER SANCIONADOS CON LA ANULACION DEL EXAMEN.
Asistencia: Es de CARÁCTER OBLIGATORIA
EVALUACION:
PRIMERA PARTE: 2 PRACTICAS CALIFICADAS Y EXAMEN PARCIAL

SEGUNDA PARTE: 2 PRACTICAS CALIFICADAS Y EXAMEN FINAL
INTRODUCCION
Física ii ES UNA UNIDAD DE EJECUCION CURRICULAR DEL AREA CIENTIFICA BASICA Y TIENE CARÁCTER TEORICO – PRACTICO, cuya finalidad es dotar al estudiante de las bases conceptuales y teóricas que permitan la lectura o decodificación de los fenómenos físicos PARA SU UTILIZACION PRACTICA EN LA INGENIERIA. Su temática comprende: Presión debido a fluidos inmiscibles, principio de Arquímedes, principio de pascal, dinámica de fluidos, caudal o gastos, dilatación térmica, conductores y aisladores, ley de Coulomb, carga puntual de un campo eléctrico, flujo eléctrico, ley de gauss, capacitancia, corriente constante y fuerza electromotriz, análisis de corriente directa mediante leyes de kirchoff y campos magnéticos.


CARACTERÍSTICAS DE LOS FLUIDOS

forma: Los fluidos carecen de forma propia, acomodándose siempre a la forma del recipiente que los contiene. Solo en el caso de los líquidos, éstos presentan una forma esférica cuando no hay aceleración gravitacional presente.
Volumen: Los líquidos se distinguen por tener volumen determinado, presentando una superficie libre que los limita naturalmente. En cambio los gases carecen de volumen determinado, ocupando completamente el recipiente que los contiene, cualquiera que sea su capacidad. Esta propiedad se llama expansibilidad.
Elasticidad: Es la propiedad que permite a los fluidos recobrar su volumen inicial cuando termina de actuar la fuerza que modifico su volumen.
Compresibilidad: Los líquidos se dice que son incomprensibles porque ofrecen una gran resistencia a toda disminución de su volumen, transmitiendo por toda su masa la fuerza que se le aplique. Por el contrario los gases son muy compresibles porque ofrecen relativamente muy poca resistencia a la disminución de su volumen.
Viscosidad: Es el grado de resistencia que ofrece un líquido al desplazarse, debido a la fricción interna de sus moléculas. Todos los líquidos de la naturaleza tienen algún grado de viscosidad. Loa viscosidad depende de la temperatura a la cual se encuentra el líquido. Se considera un fluido ideal al que carece de viscosidad.
Cohesión: Es el nombre que se la a las fuerzas de atracción intermoleculares. La forma de los líquidos se debe a la poca cohesión que hay entre sus moléculas, lo que les brinda gran movilidad pudiendo deslizarse unas entre otras. Sin embargo, en los gases la cohesión se puede considerar casi nula, haciendo que las moléculas estén independientes unas de las otras.

Propiedades físicas de los fluidos
Densidad de un cuerpo
Peso especifico de un cuerpo
Densidad relativa de un cuerpo
Viscosidad de un fluido
Presión de un fluido
Diferencia de presiones de un fluido
Tensión superficial
Capilaridad

LA DENSIDAD
En un texto de física consulte la densidad de las siguientes sustancias en gr/cm3.
Acero, aluminio, bronce, cobre, hielo, hierro, oro, plata, platino, plomo, agua, alcohol etílico, benceno, glicerina, mercurio.
Resuelve los siguientes problemas:
Un recipiente de aluminio tiene una capacidad interior de 96 cm3. Si el recipiente se llena totalmente de glicerina, ¿Qué cantidad de glicerina en Kg llena el recipiente?
Cuál es la densidad de una sustancia, si 246 gramos ocupan un volumen de 33.1 cm3?
¿Qué capacidad debe tener un recipiente destinado a contener 400 g de alcohol etílico?
¿Qué masa tiene un pedazo de hierro de 60 cm3?
Sistema de Unidades de presión

Sistema Internacional de Unidades 
Gigapascal (GPa), 109 Pa
Megapascal (MPa), 106 Pa
Kilopascal (kPa), 103 Pa
Pascal (Pa), unidad derivada de presión del SI, equivalente a un newton por metro cuadrado ortogonal a la fuerza.

Sistema Inglés
KPSI, 1000 PSI
PSI, unidad de presión básica de este sistema.
Libra por pulgada cuadrado (lbf/in2)

Sistema cegesimal Baria
Sistema técnico gravitatorio Kilogramo fuerza por centímetro cuadrado (kgf/cm2)


Sistema de unidades de presión
Sistema técnico de unidades
Metro de columna de agua (mc.a.), unidad de presión básica de este sistema
Centímetro columna de agua
Milímetro columna de agua (mmc.a.)

Sistema técnico inglés
Pie columna de agua: un pie columna de agua es equivalente a 0,433 (lbf/ft2), 2,989 kilo pascals (kPa), 29,89 milibars (mb) o 0.882 (pulgadas de Hg)
Pulgada columna de agua

Otros sistemas de unidades
1atmósfera (atm) = 101325 Pa = 1013,25 mbar= 760 torr=760 mm Hg
Milímetro de mercurio (mmHg) = Torricelli (Torr)
Pulgadas de mercurio



Ejemplos comunes sobre la presión
1. Cuando apretamos un chinche, la fuerza que el pulgar hace sobre la cabeza es igual a la que la punta de la chinche ejerce sobre la pared. La gran superficie de la cabeza alivia la presión sobre el pulgar; la punta afilada permite que la presión sobre la pared alcance para perforarla.

2. Cuando caminamos sobre un terreno blando debemos usar zapatos que cubran una mayor superficie de apoyo de tal manera que la presión sobre el piso sea la mas pequeña posible. Seria casi imposible para una mujer, inclusive la mas liviana, caminar con tacos altos sobre la arena, porque se hundiría inexorablemente.

3. El peso de las estructuras como las casas y edificios se asientan sobre el terreno a través de zapatas de hormigón o cimientos para conseguir repartir todo el peso en la mayor cantidad de área para que de este modo la tierra pueda soportarlo
PRESION
Se llama presión, a la magnitud de la fuerza ejercida perpendicularmente por unidad de área de la superficie. La presión es una magnitud escalar.
F
P = ----
A
UNIDAD DE PRESION: En el sistema internacional la unidad de fuerza es el Newton y la de área es el metro cuadrado. La unidad de presión será el Newton por metro cuadrado, el cual se llama Pascal, así:
1 Newton/m 2 = 1 pascal 1 dina/cm 2 = 1 baria


Resuelve los siguientes problemas.


Un bloque de acero de forma paralelepípedo tiene las siguientes dimensiones: 2 cm de largo, 1,5 cm de ancho y 1 cm de alto. Calcular la presión ejercida del bloque sobre la superficie en la cual se apoya, cuando se coloca sobre cada una de sus caras.

Un cubo de madera de densidad 0,65 g/cm3, ejerce una presión de 1300 N/m2 sobre la superficie en la cual se apoya. Calcular la arista del cubo.

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