Fisica
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TALLER Investigar que es: 1. Densidad 2. Fuerza y presión 3. Prensa hidráulica 4. Principio de Arquímedes 5. Flujo y fluido 6. Principio de Pascal 7. Presión Atmosférica 8. Aplicaciones o efectos sobre la salud de la luz, el sonido, el magnetismo y la electricidad.
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TALLER
Investigar que es:
1. Densidad
2. Fuerza y presión
3. Prensa hidráulica
4. Principio de Arquímedes
5. Flujo y fluido
6. Principio de Pascal
7. Presión Atmosférica
8. Aplicaciones o efectos sobre la salud de la luz, el sonido, el magnetismo y la
electricidad.
1.
Densidad (p)
Relación entre la masa (M) de un cuerpo y su volumen (V).
P=M M= PV
V
La unidad del SI (Sistema internacional) para la densidad es kilogramos por metro
cúbico.
Un método para determinar la densidad de las sustancias es comparar con la densidad
del agua; esta relación se vuelve entonces la gravedad específica.
La gravedad especifica de una sustancia se define como la razón de su densidad con
respecto a la densidad del agua 4 cº (1000 kg /m 3)
2.
Presión (P)
Se le llama presión a la fuerza normal por unidad de área.
La fuerza normal (Fn) se define como la fuerza, de igual magnitud y dirección, pero
diferente sentido, que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado sobre la misma.
Cuando un cuerpo está apoyado sobre una superficie, ejerce una fuerza sobre ella cuya
dirección es perpendicular a la superficie.
P= F
A
La unidad de presión resulta de la relación entre cualquier fuerza y la unidad de área.
Presión de Fluido:
La fuerza que ejerce un fluido sobre las paredes del recipiente en que esta contenido
siempre actúa en forma perpendicular a esa pared.
Fuerza (F)
Es toda acción que ejerce todo cuerpo sobre otros. La fuerza se mide en Newton (N).
3.
Prensa Hidráulica
Una prensa hidráulica es un mecanismo conformado por vasos
comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas
fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son llamados pistones de agua,
ya que son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas
por medio de motores 2.1.
Se denomina pistón a uno de los elementos básicos del motor de combustión interna.
Se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes
del cilindro mediante aros flexibles llamados segmentos o anillos. Efectúa un
movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a modificar su presión y
volumen o transformando en movimiento el cambio de presión y volumen del fluido.
Cálculo de la relación de fuerzas.
Cuando se aplica una fuerza sobre el émbolo de menor área se genera una
presión
Del mismo modo en el segundo émbolo:
Se observa que el líquido esta comunicado, luego por el principio de Pascal, la presión
en los dos pistones es la misma, por tanto se cumple que sube al ponerle aire
comprimido con aceite y/o agua
Historia:
En el siglo XVII, en Francia, el matemático y filósofo Blaise Pascal comenzó una
investigación referente al principio mediante el cual la presión aplicada a un líquido
contenido en un recipiente se transmite con la misma intensidad en todas direcciones.
Gracias a este principio se pueden obtener fuerzas muy grandes utilizando otras
relativamente pequeñas. Uno de los aparatos más comunes para alcanzar lo
anteriormente mencionado es la prensa hidráulica, la cual está basada en el principio
de Pascal.
El rendimiento de la prensa hidráulica guarda similitudes con el de la palanca, pues se
obtienen presiones mayores que las ejercidas pero se aminora la velocidad y la longitud
de desplazamiento, en similar proporción
4.
El Principio de Arquímedes
Enunciado
"Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual
al peso del fluido desalojado".
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en las figuras:
1. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.
Se mide en Newton (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:
Donde E es el empuje , ρf es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido
desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la
aceleración de la gravedad y m la masa, de este modo, el empuje depende de la
densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El
empuje (en condiciones normales2 y descrito de modo simplificado3 ) actúa
verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del fluido desalojado
por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.
5.
Flujo Y Fluido
Flujo:
Movimiento de las cosas líquidas o fluidas. Movimiento de un fluido o cuerpo por unidad de tiempo.
Fluido:
Un fluido es una sustancia o medio continuo que se deforma continuamente en el tiempo ante la aplicación de una solicitación o tensión tangencial sin importar la magnitud de ésta.
Características
- La posición relativa de sus moléculas puede cambiar continuamente.
- Todos los fluidos son compresibles en cierto grado. No obstante, los líquidos son
mucho menos compresibles que los gases.
- Tienen viscosidad, aunque la viscosidad en los gases es mucho menor que en los
líquidos.
6.
Principio de Pascal
La característica estructural de los líquidos, son incompresibles, hace que en ellos se
transmitan presiones. Este comportamiento fue descubierto por el físico francés Blaise
Pascal (1623-1662), quien estableció el siguiente principio:
"Un cambio de presión aplicado a un líquido en reposo dentro de un recipiente se
transmite sin alteración a través de todo el líquido. Es igual en todas las
direcciones y actúa mediante fuerzas perpendiculares a las paredes que lo
contienen".
Como puedes ver en esta experiencia si se hace presión con la jeringuilla en un punto del líquido que contiene la esfera, esta presión se transmite y hace salir el líquido a presión por todos los orificios.
La aplicación mas importante de este principio es la prensa hidráulica, ésta consta de dos émbolos de diferente superficie unidos mediante un líquido, de tal manera que toda
presión aplicada en uno de ellos será transmitida al otro. Se utiliza para obtener grandes fuerzas en el émbolo mayor al hacer fuerzas pequeñas en el menor.
7.
Presión Atmosférica
La atmósfera (capa de aire que rodea a la Tierra) ejerce, como cualquier otro fluido, una presión sobre los cuerpos que están en su interior.
Esta presión es debida a las fuerzas de atracción entre las masas de la Tierra y la masa de aire.
A presión ejercida por la atmósfera se debe al peso (p=m.g) de la misma y su valor es de 101.000 Pascales, que corresponde a la presión normal. Existen otras unidades para medir la presión y la equivalencia entre estas son:
101.000 Pa = 1 atm = 760 mmHg = 1010 mb
Experiencia De Torricelli Y Barómetros
Torricelli fue el primero en medir la presión atmosférica. Para ello empleó un tubo de 1 m de longitud, abierto por un extremo, y lo llenó de mercurio. Dispuso una cubeta, también con mercurio y volcó cuidadosamente el tubo introduciendo el extremo abierto en el líquido, hasta colocarlo verticalmente. Comprobó que el mercurio bajó hasta una altura de 760 mm sobre el líquido de la cubeta. Puesto que el experimento se hizo al nivel del mar, decimos que la presión atmosférica normal es de 760 mm de Hg. Esta unidad se llama atmósfera y esta es la razón de las equivalencias anteriores.
La explicación de este resultado es que la atmósfera ejerce una presión que impide que todo el mercurio salga del tubo. Cuando la presión atmosférica iguala a la presión ejercida por la columna de mercurio, el mercurio ya no puede salir por el tubo.
En la atmósfera la presión disminuye rápidamente con la altura debido a que la cantidad de aire es
menor al alejarnos de la superficie terrestre. Por lo tanto, al ir ascendiendo los valores medidos con un barómetro serán cada vez más pequeños. Este hecho es la base del funcionamiento de los altímetros usados para medir alturas en las ascensiones de montañas
8.
Efectos y usos en la salud de:
La Luz
Energía que hace visible todo lo que nos rodea. Claridad que irradian los cuerpos en combustión, ignición o incandescencia: La luz es una energía electromagnética radiante que por esta condición puede ser percibida sin ningún tipo de problema por el ojo humano es la óptica la disciplina que se encarga del estudio de las principales formas de producir luz, su control y aplicaciones.
El Electromagnetismo
El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos.
El electromagnetismo es una teoría de campos, es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas cuya descripción matemática son campos vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo estudia los fenómenos físicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, así como los relativos a los campos magnéticos y a sus efectos sobre diversas sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.
El Magnetismo
El magnetismo es un fenómeno físico por el
que los materiales ejercen fuerzas de atracción
o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos
materiales conocidos que han presentado
propiedades magnéticas detectables fácilmente
como el níquel, hierro, cobalto y
sus aleaciones que comúnmente se
llaman imanes. Sin embargo todos los
materiales son influidos, de mayor o menor
forma, por la presencia de un campo magnético.
El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno
de los dos componentes de la radiación electromagnética, como por ejemplo, la luz.
Breve explicación del magnetismo
Cada electrón es, por su naturaleza, un pequeño imán. Ordinariamente, innumerables
electrones de un material están orientados aleatoriamente en diferentes direcciones,
pero en un imán casi todos los electrones tienden a orientarse en la misma dirección,
creando una fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de
electrones que estén orientados.
Nota:
El magnetismo guarda otro tipo de manifestaciones dentro de la Física, especialmente
como uno de los dos componentes de la onda electromagnética, como ser la luz.
En la salud:
¿Qué es la Biomagnética?
Es la disciplina que estudia los efectos de los campos magnéticos sobre los seres vivos. Los tratamientos realizados por profesionales en Biomagnética (terapia por aplicación de imanes) son eficaces en el tratamiento de los niveles de colesterol en la sangre, actúan con éxito en muchos trastornos neurológicos, son eficaces en casos de bronquitis crónica, los desórdenes del sistema cardiorrespiratorio y en todas las enfermedades de la piel. El éxito del tratamiento depende del tipo de dolencia y la antigüedad de la misma.
Todas las formas de vida están bajo la influencia de la fuerza magnética de los polos terrestres. Los seres vivos están compuestos por células (cada a célula es una unidad eléctrica), la aplicación del Biomagnetismo en beneficio de los seres vivos es una opción sana y natural. La atmósfera que rodea la Tierra contiene cargas positivas y negativas (fuerzas magnéticas) que luego de ser incorporadas a los pulmones, pasan a la sangre. Las corrientes magnéticas provenientes de la Tierra y la atmósfera penetran en los músculos, en las grasas y en los huesos, fortalecen los nervios y actúan sobre todos los tejidos vivos.
La célula es una pila eléctrica
Cada célula del cuerpo humano es una pequeña pila eléctrica. EI ser humano está compuesto de billones de células, es decir por billones de unidades eléctricas. Estas células vibran y oscilan en ciertas frecuencias y reciben de la atmósfera su funcionamiento eléctrico individual. Los campos magnéticos tienen la capacidad para reparar los tejidos.
Beneficios de la aplicación de imanes en la salud
En el caso de las quemaduras tratadas con campos magnéticos negativos, se consigue un alivio completo del dolor, debido a la absorción de los iones polarizados positivamente que se forman sobre la zona afectada.
El dolor crónico y otros padecimientos humanos remiten rápidamente con la aplicación de campos magnéticos generados por imanes de mediana densidad. La aplicación de la Terapia con imanes contribuye a regular la tensión arterial alta, controla la osteoporosis, disminuye las neuralgias, controla la diabetes, corrige el asma y elimina el dolor de las articulaciones. Los imanes de campo magnético permanente (la fuerza del imán permanece activada por muchos años) tienen acción positiva sobre la circulación sanguínea, actúan en los trastornos del sistema linfático y estimulan la capacidad autocurativa de los seres vivos. Además de actuar sobre los aspectos netamente orgánicos, el Biomagnetismo también estimula la actividad mental y tiene efectos sobre los procesos neuronales.
Luz y sonido en medicina.
Luz en medicina..
Un uso común de la luz visible es permitirle al médico obtener una información visual del paciente: el color de su piel, su estado de ánimo, anormalidades en su cuerpo. A veces la luz es insuficiente y entonces recurre a fuentes de luz más intensas, a espejos, a superficies cóncavas que concentran la luz en la región de interés o a instrumentos más complejos como el oftalmoscopio para ver dentro del ojo, el otoscopio que le permite ver dentro del oído o al endoscopio para observar cavidades internas.
La luz UV se usa en microscopía fluorescente. Los rayos X de baja energía se usan como fuente de irradiación en la técnica microscópica llamada historradiografía.
Cuando el haz utilizado es un haz de electrones se trata de un microscopio electrónico. Las lentes de este tipo de microscopio son campos eléctricos y magnéticos que pueden dirigir, afocar o abrir, el haz de electrones. La longitud de onda de los electrones
depende de su energía, pero alcanza amplificaciones de hasta 250 000 veces, mientras el microscopio convencional alcanza unas 1000 veces de amplificación.
El láser se usa comúnmente en medicina clínica sólo en oftalmología, principalmente para fotocoagulación de la retina (cauterización de un vaso sanguíneo), para lo que se utiliza un láser de xenón. También se usa para casos de retinopatía, retina desprendida y como bisturí en algunos casos.
Es necesario que tanto el paciente como el médico, protejan sus ojos del rayo láser, ya que debido a que viaja como un haz concentrado de energía, aunque sufra varias reflexiones puede causar daños irreparables en caso de penetrar al ojo. El área donde se usa el rayo láser debe estar controlada y se debe prevenir al público.
Sonido en medicina.
El ultrasonido es una herramienta útil para diagnosticar diversas enfermedades de los ojos, para observar el estado de los fetos, en la detección de tumores cerebrales (eco encefalografía) y en otras partes del cuerpo, etc.
Uso del ultrasonido. Las ondas sonoras reflejadas por las diferentes partes del útero de una mujer preñada son distintas dependiendo del tejido con el que se encuentran.
El examen mediante ultrasonido tiene muchas aplicaciones durante el embarazo, permitiendo encontrar respuestas a toda una serie de dudas médicas. Algunas de las dudas más importantes que el ultrasonido es capaz de esclarecer son las siguientes:
-Embarazo ectópico. El ultrasonido puede utilizarse para diagnosticar que el embrión se está desarrollando fuera de lugar, normalmente en una de las trompas de Falopio o en el abdomen en lugar del útero.
-Más de un bebé. El ultrasonido se utiliza para ver si una mujer lleva mellizos, trillizos e inclusive un número todavía mayor de fetos.
-Verificar la fecha estimada del parto. El tamaño del feto, que puede medirse utilizando ultrasonido, permite a los médicos estimar la fecha del parto con precisión.
-Evaluar el crecimiento fetal. Cuando el feto crece de manera más lenta o más rápida de lo esperado, el ultrasonido puede ayudar a determinar la razón—como el exceso de líquido amniótico o el crecimiento insuficiente del feto.
-Posibilidad de aborto espontáneo. Cuando se producen sangrados o hemorragias al comienzo del embarazo o cuando los latidos del corazón o los movimientos del feto parecen haberse detenido, el ultrasonido puede ayudar a determinar si el feto ha muerto y la mujer perderá su bebé.
-Ayudar a realizar otros diagnósticos prenatales. Cuando es necesario realizar una amniocentesis o un análisis del vello criónico, los doctores utilizan el ultrasonido a manera de guía para extraer las células necesarias para probar la existencia de ciertos defectos de nacimiento.
-Diagnosticar ciertos defectos de nacimiento. Las imágenes de ultrasonido pueden utilizarse para diagnosticar ciertos defectos de nacimiento de la estructura corporal, como la ausencia de extremidades y a veces el labio leporino y la espina bífida. También puede permitir el diagnóstico de las malformaciones de ciertos órganos internos, inclusive las vías urinarias. Un tipo especial de ultrasonido llamada la ecocardiografía permite registrar el flujo de sangre a través de las cavidades y válvulas del corazón y los vasos sanguíneos, posibilitando la detección de muchas malformaciones cardíacas como también las anomalías potencialmente peligrosas del ritmo del corazón.
Nota:
El ultrasonido permite la investigación de casi todos los componentes del cuerpo humano, sin embargo se utiliza con mayor frecuencia para el seguimiento del embarazo y el estudio de los órganos abdominales y pélvicos tanto en hombres como en mujeres.
Terapia Musical:
La terapia musical o musicoterapia moderna tiene su origen en Inglaterra. El más antiguo texto sobre música y medicina fue escrito por un médico llamado Richard Browne y publicado en 1729. Esta obra titulada Medicina Musical, que aplicaba a la musicoterapia los principios científicos recientemente elaborados por el matemático y filósofo Rene Descartes, tuvo gran impacto en la práctica de la terapia musical en los Estados Unidos.
La música tiene una serie de efectos fisiológicos. La música influye sobre el ritmo respiratorio, la presión arterial, las contracciones estomacales y los niveles hormonales. Los ritmos cardiacos se aceleran o se vuelven más lentos de forma tal que se sincronizan con los ritmos musicales. También se sabe que la música puede alterar los ritmos eléctricos de nuestro cerebro.
Los terapistas musicales utilizan el sonido para ayudar con una amplia variedad de problemas médicos, que van desde la enfermedad de Alzheimer hasta el dolor de muelas. Los doctores en medicina conocen acerca del poder del sonido. Los investigadores han producido evidencia de la habilidad de la música para disminuir el dolor, mejorar la memoria y reducir el estrés.
