CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLOGICO agropecuario No. 2

Conceptos Fundamentales, propiedades y

características de los fluidos.

Cd. Delicias, Chih. 2015.

Situación problema.

Conceptos fundamentales.

La Hidráulica y Densidad.

los fluidos.

Relación masa, volumen

y gravedad.

Estados de la materia

y fases.

Peso específico.

Propiedades de los líquidos.

Características de los fluidos.

Viscosidad.

Tensión superficial.

Capilaridad.

Fuerza de Adhesión y

Cohesión de los fluidos.

Conceptos Fundamentales, propiedades y

características de los fluidos.

Objetivo del tema: Resolverás problemas relacionados con la

hidráulica, a partir del conocimiento y uso correcto de sus

conceptos y sus modelos matemáticos, aplicados en diversos

fenómenos físicos observables en tu vida cotidiana; mostrando

actitudes de interés científico en un ambiente de cooperación,

responsabilidad y respeto hacia tus compañeros.

Para iniciar el estudio de los fluidos es necesario analizar y

comprender conceptos específicos que permitirá un estudio más

profundo de los contenidos del tema, sin ellos es posible que no

entendamos correctamente el comportamiento de los mismos.

En este primer apartado se analizara la división de la hidráulica en

el estudio de fluidos. Distinguirás las características que poseen

los estados de la materia, con ejemplos de la vida cotidiana.

Diferenciarás la densidad y peso específico de sólidos y líquidos.

Analizarás los diferentes conceptos de los fluidos como son los

estado sólido, líquido, gaseoso y plasma, así como los conceptos

de fluidos, viscosidad, densidad, tensión superficial, cohesión,

adherencia y capilaridad en situaciones relacionadas con nuestro

entorno.

A lo largo de la historia se ha documentado que gran parte de los

descubrimientos han nacido de la observación, de la

experimentación de la comprobación de errores, de encontrar

aquello que no se buscaba con exactitud, es por ello que, para el

estudio de la física la observación y el seguimiento del método

científico, basado en hipótesis y predicciones es muy importante,

a continuación se te presenta una situación que nace de la

observación y reflexión, escribe en tu cuaderno tus hipótesis y

predicciones para cada uno de los cuestionamientos que

encontraras en el texto, posteriormente compáralo con los

integrantes del equipo al cual te integraras, finalmente presente al

grupo las conclusiones obtenidas en el equipo.

NOTA: Como te habrás dado cuenta, la asignatura de Física,

además de proporcionarte nuevos conocimientos, conceptos y

aplicaciones que se pueden utilizar en la vida diaria, tiene también

por objetivo estimular tu capacidad de razonamiento para que

puedas analizar y resolver de mejor manera un problema,

interpretando los datos que te proporciona e infiriendo el camino

a seguir para su solución. Esto es de gran importancia puesto que

sabiendo qué información se te ofrece y qué es lo que se te está

preguntado podrás buscar todas las alternativas posibles para dar

respuesta correcta al problema utilizando las bases teóricas y las

ecuaciones necesarias. De esta forma podrás ejercitar tu capacidad

de abstracción y visualizar en tu imaginación, como si fuera una

película, el fenómeno en cuestión. Finalmente, cuando hayas

llegado a una solución deberás comprobarla y en caso de no ser

correcta, habrás de retomar el proceso para alcanzar la verdadera

solución. En conclusión, la física tiene entre sus objetivos

principales que aprendas a utilizar el método científico para el

abordaje y la solución de problemas.

Te sugiero que te tomes el tiempo necesario para analizar y

comprender cada uno de estos conceptos y que los vincules con

experiencias y conocimientos de lo que te rodea para que le

puedas dar un significado a tu aprendizaje.

Situación problema.

El día de ayer estaba sentado frente a la presa Francisco I Madero

“Las Vírgenes” y me llamo la atención ver un pequeño barco que

realizaba un recorrido por la misma, al verle me vino a la mente

algunas situaciones que he visto pero que no había reflexionado,

el hecho de que el barco “flote” en el agua y un globo aerostático

“flote” en el aire ¿Qué es lo que hace que “floten” ambos?, ¿qué

estados de la materia permitirán

“flotar” a otro cuerpo sobre él? que

le será más fácil a esa embarcación

¿flotar en agua salada o en agua

dulce?, y si ese barco viaja desde el

mar y entra en un río navegable,

¿Dónde se sumergirá más el barco,

en el mar o en el río?.

También pude observar a mi hijo

lanzar una piedra aplanada en

dirección rasante sobre la superficie

de la presa lo que provoco que

rebotara varias veces antes de

hundirse, ¿Por qué pudo rebotar la

piedra? Será el mismo fenómeno

que he visto cuando algunos animales pequeños o insectos pueden

pararse sobre el agua ¿Qué es lo que les permite parase sobre el

agua sin hundirse? Sabemos que uno puede pararse sobre un

sólido, pero porque sobre un fluido no puede ¿Cuál es la

diferencia entre sólidos y fluidos? Si un líquido y un gas se pueden

considerar fluidos ¿Qué los diferencia entonces? ¿Se pueden

comprimir los fluidos?

Cuando estábamos a punto de

comer en uno de los tantos

restaurantes que existen en la

presa, pude observar al

cocinero que coloco, primero,

una botella de aceite sobre la

báscula y le tome una

fotografía (foto derecha),

vertió el contenido de la

botella en un cazo y coloco nuevamente la botella sobre la báscula

y observe que aparecía un nuevo valor en la misma, le tome otra

fotografía (foto izquierda). Según la información de las fotografía,

¿Cuál es la masa de aceite?, ¿Cuál será el peso del aceite?, ¿Cuál

es el volumen de aceite?, ¿Cuál es la densidad del aceite? ¿Por

qué la duda?, porque pude observar que luego coloco un frasco

con agua de medio litro y ¿cuál crees que fue la lectura? ¿Más alta

o más baja que la del aceite? Allí mismo, al momento de estar

comiendo se derramo un vaso con agua y me pregunte ¿Cuándo

un líquido moja una superficie? ¿Todos los líquidos mojan

cualquier superficie?

Alrededor de la presa existe mucha vegetación, lo cual llamo la

atención de mi hijo, el cual me pregunto ¿Papá, cómo llega el agua

desde las raíces de un árbol hasta sus hojas más altas?

Contesta cada una de las interrogantes en tu cuaderno de manera

individual, luego reúnete con 2 compañeros e integra un equipo,

comparen sus respuestas e integren una respuesta para cada

pregunta de manera colaborativa, este informe entregárselo al

maestro en la fecha acordada.

Conceptos fundamentales. La utilización de los gases y líquidos en la vida cotidiana es

común: ¿Has utilizado desodorante en aerosol? ¿Alguna vez han

ajustado la silla cuando te vas a cortar el pelo o te sientas frente a

la computadora? ¿Has usado el gato hidráulico? ¿Has inflado las

llantas del automóvil o bicicleta? ¿Te han inyectado?

Si contestaste sí a por lo menos a una pregunta entonces has sido

“víctima” de la mecánica de fluidos. Los gases y líquidos son

considerados fluidos porque poseen propiedades similares, como

ajustarse al recipiente que los contiene o que sus moléculas están

separadas y se mueven con facilidad. En este web nos

enfocaremos al estudio de los fluidos líquidos y sus propiedades,

que permiten que la hidráulica mejorar nuestra calidad de vida.

La Hidráulica y los fluidos

La Hidráulica se ocupa del estudio de las características de los

líquidos y su comportamiento, asimismo demuestra las

aplicaciones de éstos, por ejemplo, en presas, ductos, tuberías,

sistemas de riego, etc. Se divide en dos ramas: la hidrostática

(líquidos en reposo) y la hidrodinámica (líquidos en movimiento).

Quizá en más de una ocasión habrás escuchado la palabra

hidráulica o el término hidráulico, ya que en varios instrumentos

o herramientas como la dirección hidráulica, el gato hidráulico, la

prensa hidráulica o la construcción de barcos, se utilizan las

propiedades de los líquidos y su diseño se basa en el estudio de

las propiedades de los fluidos.

En esta sección nos enfocaremos en el análisis de conceptos y

relaciones matemáticas que permitirán una mejor comprensión

del estudio de la hidrostática y la hidrodinámica.

Actividad en equipo.

Reúnete con los integrantes de tu equipo e investiga las siguientes

definiciones y escribe al menos un ejemplo de su aplicación. Definición Ejemplo

Hidráulica

Hidrostática

Hidrodinámica

Estados de la materia y fases.

La materia se presenta en distintos estados o fases, cuyas

propiedades y características son diferentes. Históricamente, se

reconocieron tres estados, de acuerdo a distinciones cualitativas

entre sus propiedades macroscópicas. Actualmente, las

distinciones entre estados de la materia están basadas en

diferencias en sus interacciones moleculares y así se pueden

reconocer por lo menos cuatro estados diferentes:

Hidráulica

Mecánica de los fluidos

estudia la

por medio de la

Hidrostática Hidrodinámica

estudia a los estudia a los

Líquidos en reposo Líquidos en movimiento

• Sólido. Es el estado en el cual la materia tiene forma y volumen

definidos. En este caso, la atracción intermolecular mantiene a las

moléculas en posiciones relativas fijas.

• Líquido. Es el estado en el que la materia mantiene un volumen

definido, pero cambia su forma de acuerdo a su contenedor. En

este caso, la atracción entre las moléculas logra mantenerlas

relativamente próximas, pero no lo suficiente para fijar sus

posiciones relativas.

• Gas. Es el estado en el que la materia se expande hasta ocupar

cualquier volumen disponible. En este caso, las moléculas están

relativamente separadas y la atracción intermolecular tiene un

efecto despreciable en su movimiento.

• Plasma. Se trata de una sustancia compuesta por una colección

de partículas libres con carga eléctrica.

• Condensado Bose - Einstein. En física, es el estado de

agregación de la materia que se da en ciertos materiales a

temperaturas cercanas al cero absoluto. La propiedad que lo

caracteriza es que una cantidad macroscópica de las partículas del

material pasan al nivel de mínima energía, denominado estado

fundamental. El condensado es una propiedad cuántica que no

tiene análogo clásico.

A las sustancias en estado gaseoso o en estado líquido les

llamamos Fluidos. Esta denominación se debe a que, en

determinadas circunstancias, este tipo de sustancia tiene la

propiedad de escurrir o fluir, ya que su forma se adapta cualquier

contenedor sólido. En esta sección nos concentraremos en el

estudio de las propiedades mecánicas de los fluidos que se

encuentran en reposo.

Video Estados de la materia

https://www.youtube.com/watch?v=XPXdTayT7sE

Relación masa, volumen y gravedad

Existen dos variables físicas que comúnmente se confunden, la

masa y el peso de un cuerpo. Ambas dan origen a la diferencia

entre densidad y peso específico al relacionarse con el volumen

que ocupa un cuerpo, por lo tanto, es importante tener claro qué

significa cada uno de éstos términos.

Actividad 2. Investiga lo siguiente para continuar.

a) ¿Qué es la masa de un cuerpo?

b) ¿Cuáles son sus unidades en diferentes sistemas de unidades?

c) ¿Con qué se mide?

d) ¿Qué es el peso de un cuerpo?

e) ¿Cuáles son sus unidades en el Sistema Internacional?

f) ¿Con qué se mide?

g) ¿Cómo se relacionan la masa y el peso? Expresa la relación

matemática.

h) ¿Qué es el volumen de una substancia?

i) ¿Cuáles son sus unidades?

j) ¿Cómo se mide el volumen de un sólido regular?

k) ¿Cómo se mide el volumen de un sólido irregular?

l) ¿Con que se mide el volumen de un líquido?

m) ¿Qué es un picnómetro?

Puedes visitar el siguiente sitio:

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/mass.html

Con las respuestas a las anteriores interrogantes completa los

espacios en blanco de la siguiente tabla.

Concepto Definición Unidades en

el SI

¿Con qué se mide?

Masa

Peso

Volumen

Densidad.

La densidad es una propiedad específica de la materia que

relaciona la masa de un cuerpo con el volumen ocupado en el

espacio.

Densidad (ρ) = masa / volumen = gr/cm3 o Kg / m3

Tabla. Ejemplo de valores de densidad a temperatura ambiente.

Las sustancias que poseen densidad elevada contienen una mayor

cantidad de partículas en un volumen definido.

De acuerdo a esto, la densidad de un cuerpo cualquiera es una

magnitud escalar, cuya unidad de medida en el Sistema

Internacional es Kg/m3, y se determina de la siguiente forma:

ρm / V Donde: m es la masa y V es el volumen del cuerpo.

Ejemplo 1:

Un ladrillo de 5 kg tiene las siguientes dimensiones: 30 cm de

largo, 10 cm de ancho y 5 cm de alto

a) ¿Cuál es el volumen del ladrillo y su densidad?

De acuerdo al enunciado, el ladrillo puede ser modelado como un

paralelepípedo. De esta manera, el volumen del ladrillo es: V =L

x H x A donde L = Longitud del ladrillo, H = Altura del mismos

y A = ancho del ladrillo.

Por lo tanto: V = 0.30 m x 0.05 m x 0.10 m = 0.0015 m3

Con la masa y el volumen del ladrillo calculamos su densidad.

ρ = m / V = 5 kg / 0.0015 m3 = 3,333.33 kg/m3

De acuerdo con la tabla al

costado, podemos decir que el

ladrillo tiene una densidad 3

veces mayor que la del agua.

Actividad 3. En base a la tabla,

y como debes saber, el agua, el

aceite y el mercurio son

líquidos inmiscibles, es decir,

no pueden mezclarse entre sí. Si se pone en un vaso una parte de

cada una de estas sustancia, ¿cuál sería su distribución, por capas,

en el interior del vaso, es decir cual estaría al fondo, cual en medio

y cual arriba?

Contesta esta interrogante y discútela en el salón de clases.

Peso específico.

Es la cantidad de materia contenida en una unidad de volumen y

se obtiene mediante la división entre un peso conocido de la

sustancia y el volumen que ocupa, se identifica por Pe

Pe = W/ V ------ Ec. 1

Donde W = peso de la sustancia en Kg, Newton, etc. y

V = volumen de la sustancia en m3

Ahora bien como sabemos W = m * g, (Peso = masa x gravedad),

por lo que podemos sustituir en la Ec. 1 y tendremos:

Pe = m * g / V, ------ Ec. 2

También sabemos que la densidad es igual a la masa entre el

volumen ρ = m / V por lo que reorganizando términos en la Ec. 2

tenemos:

Pe = (m/V) *g

y como ya establecimos que ρ = m / V podemos concluir que

Pe = ρ * g

donde: Pe =Peso específico, ρ = densidad y g = gravedad.

Ejemplo 2.

Un disco circular sólido de cierto

metal puro mide 2 cm de espesor

y 9 cm de radio (r). Si su peso

específico es de 189.33 KN / m3,

determina la masa del disco e

indica de que material está hecho.

Solución:

Primero obtenemos el volumen del disco considerándolo como un

cilindro con la ecuación:

V = π * r2 * h

Dónde: r = radio y h = espesor del disco, por lo tanto:

Vc= π *(0.09 m)2 * 0.02 m

Vc = 5.18 x 10-4 m3

Sabemos que el peso específico Pe = 189.33 KN / m3, y de la

expresión Pe = (m/V) *g, despejamos la masa m.

m = (V * Pe)/g

Sustituimos valores y obtenemos la masa:

m= (= 5.18 x 10-4 m3) * (189.33 KN / m3) / 9.81 m/s2

m = 10 kg.

Ahora, mediante el peso específico del material podemos

determinar su densidad por medio de la siguiente expresión: Pe =

ρ * g, de donde despejamos la densidad ρ y obtenemos lo

siguiente:

ρ = Pe / g, sustituimos datos y obtenemos su densidad

ρ = 189.33 KN / m3 / 9.81 m/s2

ρ = 19,300 kg / m3, con este dato revisamos la tabla de densidades

anterior y comparando obtenemos que el cilindro esta hecho de

oro (Au).

Revisa el siguiente video:

https://www.youtube.com/watch?v=WPr5wKo1G6s

Propiedades de los líquidos.

1.- En un líquido, si bien tiene volumen casi constante, carece de

forma definida y adopta la forma del recipiente que lo contiene.

2.- Los líquidos transmiten presiones en todas direcciones y con

la misma intensidad.

Incompresibilidad

Un fluido incompresible mantiene el mismo volumen en todo

momento, aun cuando sea sometido a cualquier esfuerzo.

Por ejemplo, al empujar un fluido confinado (encerrado) en un

recipiente con una de sus paredes móviles, como se muestra en la

figura, se le somete al esfuerzo de responder a la fuerza que lo

empuja a la pared contraria.

El fluido que se utiliza en los frenos hidráulicos de la mayoría de

los automóviles es un fluido incompresible en funcionamiento.

Cuando un conductor de un automóvil pisa el pedal del

comúnmente llamado freno, empuja el fluido conocido como

líquido de frenos a través de los tubos del sistema de frenos. Estos

tubos son de alta resistencia para soportar este empuje. Así, el

líquido de frenos llega hasta las balatas que se desplazan para

presionar el tambor o los discos. Estos últimos presionan las

paredes circulares que transmiten el movimiento a las ruedas.

Entonces, su rapidez disminuye.

La acción del líquido de frenos empuja las balatas de los frenos

del automóvil en la dirección que indican las flechas.

No viscosidad

La no viscosidad es la propiedad de un fluido que le permite

desplazarse por un conducto conservando la misma rapidez en

cualquier punto del mismo.

Isotropismo

Un fluido isotrópico tiene propiedades iguales en cualquier parte

de sí mismo. Es decir, si tenemos un líquido o un gas en un

recipiente y tomamos una parte de esa sustancia depositándola en

otra parte tendrá las mismas propiedades que el fluido original.

Obviamente la porción tendrá menor masa, pero conservará todas

las demás propiedades.

Características de los fluidos

Los fluidos, debido a su arreglo molecular poseen cinco

características principales:

Viscosidad.

La viscosidad se refiere al rozamiento interno que existe entre las

capas de un fluido. En los líquidos, esta propiedad puede variar

por efecto de la temperatura; si ésta se incrementa, la viscosidad

disminuye, y si la temperatura baja, la viscosidad tiende a

aumentar. En los gases, sucede lo contrario: si se incrementa la

temperatura, aumenta la viscosidad.

La unidad de medida de la viscosidad (η) en el sistema

internacional de unidades se denomina poiseville, y se define

como el trabajo realizado por un fluido, al fluir a una velocidad

constante sobre una superficie especifica de contacto.

1 poiseville = Trabajo / (velocidad * área)

FLUIDOS

VISCOSIDAD

TENSIÓN

SUPERFICIAL

CAPILARIDAD

COHESIÓN

ADHESIÓN

Actividad práctica.

Materiales:

Placa de vidrio o acrílico o plástico, medida variable, se

sugiere de 30 x 40 cms.

5 jeringas de 3 ml. Sin aguja

Los siguientes líquidos: Agua, miel, aceite nuevo para motor

de automóvil, aceite usado o quemado para motor de

automóvil, champú para cabello.

Cronometro o reloj.

5 vasos de plástico desechables

Toallas o servilletas para limpiarse las manos.

Equipos:

Integrarse en equipos de 4 o 5 estudiantes.

Procedimiento.

Coloca en cada vaso desechable los líquidos mencionados.

Antes de iniciar con las pruebas realiza de manera individual una

predicción de cuál será el fluido más viscoso y cual el menor y

ordénalos en orden descendente.

Cada integrante del equipo

sumergirá la punta de su

dedo en cada recipiente;

juntará su dedo con el pulgar

con la intención de

determinar la viscosidad de

cada uno.

Cada integrante escribirá las características que percibió de cada

fluido.

Cada vez que sumerjan su dedo en cada nueva sustancia, limpien

sus dedos con el papel.

Al terminar las anotaciones en el cuaderno comenten sus

experiencias, para generar una discusión posterior con el resto de

su equipo y obtener un consenso acerca de las características de

cada fluido; establezcan una hipótesis de cuál es el fluido con

mayor viscosidad, y ordenen los fluidos de mayor a menor

viscosidad.

En la segunda parte del experimento llena las jeringas con cada

uno de los fluidos.

Se tendrán que hacer dos marcas en el vidrio o la lámina, una

marca será el punto de inicio y la otra el punto final.

Después, coloca la lámina inclinada como a unos 45 grados. Tres

de los miembros del equipo tomarán una jeringa y al mismo

tiempo depositaran una porción igual en el punto de partida de los

líquidos agua, miel y champú. Con la ayuda de un cronometro o

reloj, el cuarto integrante tomará el tiempo que tarda cada fluido

en desplazarse desde este punto hasta el punto final. Luego de

limpiar la lámina repetirán el procedimiento con las sustancias

faltantes, es decir, con el aceite nuevo y usado para motor.

De esta forma podrán concluir de una manera cualitativa qué

fluido es el más viscoso.

Ahora responde las siguientes preguntas.

1.- Cómprala con tu predicción e hipótesis a ver qué tan acertado

has sido. ¿Sus resultados coinciden? De no ser así, ¿Por qué no

coinciden?

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

2.- En el caso del aceite de automóvil, tanto el nuevo como el

usado, ¿en la segunda parte del experimento se obtuvieron los

mismos tiempos? ¿Cuál será la causa de estos resultados?

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

3.- ¿Cuáles serían las características de un fluido para que sea más

viscoso que otro?

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Tensión superficial.

Practica 2.

Si observamos con atención una gota de rocío, por

ejemplo sobre una hoja de una planta, notaremos

que es esférica. Esto se debe a una propiedad de

las superficies de los líquidos llamada tensión

superficial. Algunas lleves de agua de la cocina o del

baño se desgastan y tienden a gotear, la formación

de cada gota de agua se debe a otra propiedad de

los fluidos llamada tensión superficial.

La tensión superficial es

producida por la fuerza de

atracción entre las moléculas que

se encuentran en la superficie del

líquido, lo que da la apariencia de

formar una “capa o membrana”.

A nivel microscópico, la tensión

superficial se debe a que las

fuerzas que afectan a cada

molécula son diferentes en el

interior del líquido y en la

superficie. Así, en el interior de un

líquido, cada molécula está sometida a fuerzas de atracción que

en promedio se anulan. Esto permite que la molécula tenga una

energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie hay una fuerza

neta hacia el interior del líquido. Rigurosamente, si en el exterior

del líquido se tiene un gas, existirá una mínima fuerza atractiva

hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es

insignificante debido a la gran diferencia de densidades entre el

líquido y el gas.

Algunos insectos pueden caminar sobre la superficie

del agua de estanques, lagos o charcos, debido a la

tensión superficial.

Analiza el siguiente video:

https://www.youtube.com/watch?v=Uy-RUMaZ0c0

Revisa este Video y compara con la práctica que realizaste. https://www.youtube.com/watch?v=0qMfJX9r1es

Otro ejemplo de la tensión superficial sucede

cuando una persona con cabello largo se moja el

cabello. Cuando el agua toca su pelo y lo moja,

los cabellos tienden a juntarse unos con otros.

Esto se debe a que las moléculas de agua se

agrupan por las fuerzas de atracción que ejercen

entre sí.

La tensión superficial (ϒ) en una película liquida se define como

la fuerza por unidad de longitud que actúa a lo largo de una línea

cuando se estira la “superficie del líquido”. Matemáticamente se

expresa mediante la ecuación siguiente:

ϒ = F/2L

donde:

ϒ = Tensión superficial,

F = Fuerza de tensión superficial y

L = Longitud de la película sometida a la fuerza F.

Para un anillo circular la ecuación puede ser: F = 4πRϒ

Ejemplo 3:

Un mosquito coloca sus patas en la superficie del agua contenida

en un recipiente, el perímetro total de las patas que está en

contacto con el agua es de 1.5 cm y la tensión superficial del agua

es de 0.0742 N/m. ¿Cuál es la masa del mosquito si éste flota sobre

la superficie?

Solución:

Datos que conocemos:

ϒ = 0.0742 N/m, que es la tensión superficial del agua.

L = 1.5 cm, que es el perímetro de contacto entre el agua y el

mosquito.

Sabemos que: ϒ = F/2L, de donde podemos despejar F dándonos

la siguiente expresión:

F= 2Lϒ en donde sustituimos los datos o valores del enunciado

del problema:

F = 2 (0.015 m) (0.0742 N/m)

De donde obtenemos el peso del mosquito, dado que F = W

(Fuerza = Peso)

W= 2.226 x 10-3 N

También sabemos que el peso W es igual a la masa (m) por la

gravedad (g), de donde despejamos la masa:

W = m *g; despejamos masa, m = W/g

Sustituyendo valores:

m = 2.226 x 10-3 N / 9.81 m/s2 = 2.26 x 10-4 kg.

Fuerza de Adhesión y Cohesión de los fluidos.

En párrafos anteriores explicamos que entre las moléculas de un

líquido o un sólido existe un grado de atracción. La Cohesión es

la atracción que existe entre las moléculas de una misma

sustancia. La fuerza de cohesión, por su parte, es la fuerza de

atracción entre dichas moléculas.

Ahora bien, las moléculas de sustancias diferentes también

pueden atraerse entre sí. Este tipo de atracción recibe el nombre

de Adhesión y la fuerza de atracción entre moléculas de diferentes

sustancias recibe el nombre de fuerza de adhesión.

El mercurio presenta una gran fuerza de cohesión y hace un

menisco cóncavo hacia abajo, ver figura anterior. Mientras que el

agua en un recipiente de vidrio presenta mayor adhesión y forma

un menisco cóncavo hacia abajo, ver figura.

Capilaridad.

La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su

tensión superficial (la cual a su vez, depende de la cohesión o

fuerza intermolecular del líquido), y le confiere la capacidad de

subir o bajar por un tubo capilar de radio determinado. Un tubo

capilar es un tubo muy angosto (puede ser de vidrio, plástico, etc.).

Su nombre se origina por la similitud con el espesor del cabello.

Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que la

cohesión entre sus moléculas es menor a la adhesión del líquido

con el material del tubo (es decir, es un líquido que moja). El

líquido sigue subiendo hasta que la tensión superficial es

equilibrada por el peso del líquido que llena el tubo.

Sin embargo, cuando la cohesión entre las

moléculas de un líquido es más potente que

la adhesión al capilar (como el caso del

mercurio), la tensión superficial hace que el

líquido descienda a un nivel inferior, y su

superficie es convexa.

Las plantas consiguen el agua y los

nutrientes del suelo por medio de las raíces,

que llevan este material (savia bruta) a través

del tallo hasta las hojas; allí realizan la fotosíntesis gracias a la

clorofila y la luz solar y distribuyen los azúcares y aminoácidos

obtenidos (savia elaborada) por toda la planta.

Checa este link donde se expone el Análisis de la capilaridad.

https://www.youtube.com/watch?v=3rNyJpfxMIE

Actividades de cierre.

Coloca delante de cada frase la palabra que dé respuesta correcta

a cada una; posteriormente ubícala en la sopa de letras. a) En el sistema internacional sus unidades son poiseville: ___________

b) Su volumen es afectado de manera importante por la temperatura:

_____________

c) Se presentan en estado de gas y líquido: ________________________

d) Son incompresibles: _______________________________________

e) Es una especie de tubo muy delgado: _________________________

f) Se presenta a temperaturas de 5000°C en adelante: ______________

g) Es la fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos

sustancias diferentes en contacto: ______________________________

h) Tiene la propiedad de actuar como una fina capa en la superficie de un

líquido: _________________________________________________.

i) Debido a esta propiedad, dos gotas de agua al acercarse forman una

sola gota de mayor tamaño: ____________________________________

j) Presentan una superficie libre horizontal: ______________________

k) Sus unidades en el sistema Internacional son los kg/m3: _________

Revisa el siguiente video y elabora un ensayo sobre la importancia

del estudio de la mecánica de fluido y las propiedades de los

fluidos.

https://www.youtube.com/watch?v=rSqAzqvbgG4