PORTADA.

Nombre: Kevin Axel Vidal Valencia.

Semestre: tercero Grupo: B

Ing. Carlos de Jess Daz Muoz

Materia: Fsica II

Tema: Principio de Pascal, principio de Bernoulli y principio de Arqumedes.

Preparatoria No. 2 del Estado

Turno: Matutino

Tuxtla Gutirrez, Chiapas; 13 de noviembre del 2013.

INTRODUCCIONEn el presente trabajo se trata de representar Los Principios: de Blaise Pascal (1623-1662), filsofo, matemtico y fsico francs, considerado una de las mentes privilegiadas de la historia intelectual de Occidente, el estudio de su principio se basa en la prensa hidraulica .En el Principio de Arqumedes se dice que naci en el 212 a.C.), notable matemtico e inventor griego, que escribi importantes obras sobre geometra plana y del espacio, aritmtica y mecnica y su estudio es basado en las fuerzas sobre una porcin de fluido en equilibrio con el resto del fluido.Por ltimo el teorema de Bernoulli se refiere a la circulacin de fluidos incompresibles, de manera que podremos explicar fenmenos tan distintos como el vuelo de un avin o la circulacin del humo por una chimenea.El estudio de la dinmica de los fluidos fue bautizado hidrodinmica por el fsico suizo Daniel Bernoulli, quien en 1738 encontr la relacin fundamental entre la presin, la altura y la velocidad de un fluido ideal. El teorema de Bernoulli demuestra que estas variables no pueden modificarse independientemente una de la otra, sino que estn determinadas por la energa mecnica del sistema

PRINCIPIOS DE PASCALEnfsica, elprincipio de Pascaloley de Pascal, es una ley enunciada por el fsico y matemtico francs Blaise Pascal (16231662) que se resume en la frase:lapresinejercida por un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido. El principio de Pascal puede comprobarse utilizando unaesferahueca, perforada en diferentes lugares y provista de unmbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presin sobre ella mediante el mbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presin. Tambin podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidrulicas, en los elevadores hidrulicos y en los frenos hidrulicosAPLICACIONES DEL PRINCIPIOEl principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia de la ecuacin fundamental de la hidrosttica y del carcter altamente incompresible de loslquidos. En esta clase defluidosladensidades prcticamente constante, de modo que de acuerdo con la ecuacin:

Donde:, presin total a la profundidad., presin sobre la superficie libre del fluido., densidad del fluido.,aceleracinde lagravedad., Altura, medida en Metros.La presin se define como la fuerza ejercida sobre unidad de rea p = F/A. De este modo obtenemos la ecuacin: F1/A1 = F2/A2, entendindose a F1 como la fuerza en el primer pistn y A1 como el rea de este ltimo. Realizando despejes sobre esta ecuacin bsica podemos obtener los resultados deseados en la resolucin de un problema de fsica de este orden.DISCUSION TEORICAEn un fluido lastensionescompresivas o presiones en el mismo pueden representarse mediante untensorde la forma:

Eso significa que fijado un puntoen el seno del fluido y considerando una direccin paralela al vector unitariola fuerza por unidad de rea ejercida en ese puntos segn esa direccin o el vector tensinviene dado por:

El principio de Pascal establece que la tensin en (2) es independiente de la direccin, lo cual slo sucede si eltensor tensines de la forma:2

Dondepes una constante que podemos identificar con la presin. A su vez esa forma del tensor slo es posible tenerlo de forma aproximada si el fluido est sometido a presiones mucho mayores que la diferencia de energa potencial entre diferentes partes del mismo. De hecho si la nica fuerza msica actuante es el peso del fluido, el estado tensional del fluido a una profundidadzel tensor tensin del fluido es:

PRINCIPIO DE ARQUIMEDESElprincipio de Arqumedeses un principio fsico que afirma que: Un cuerpo total o parcialmente sumergido en unfluidoen reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual alpesodel volumen del fluido que desaloja. Esta fuerza1recibe el nombre deempuje hidrostticoo deArqumedes, y se mide ennwtones(en elSI). El principio de Arqumedes se formula as:

Donde:Ees elempujefes ladensidaddel fluidoVel volumen de fluido desplazado por algn cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismoglaaceleracin de la gravedadmlamasa

DEMOSTRACIONAunque el principio de Arqumedes fue introducido como principio, de hecho puede considerarse un teorema demostrable a partir de las ecuaciones de Navier-Stokespara un fluido en reposo, mediante elteorema de Stokes(igualmente el principio de Arqumedes puede deducirse matemticamente de lasecuaciones de Eulerpara un fluido en reposo que a su vez pueden deducirse generalizando las leyes de Newtona unmedio continuo). Partiendo de lasecuaciones de Navier-Stokespara un fluido:

La condicin de que el fluido incompresible que est en reposo implica tomar en la ecuacin anterior, lo que permite llegar a la relacin fundamental entre presin del fluido, densidad del fluido y aceleracin de la gravedad:

Si llamamosal vector normal a la superficie del cuerpo podemos escribir laresultantede las fuerzassencillamente mediante el teorema de Stokes de la divergencia:

Donde la ltima igualdad se da slo si el fluido es incompresible.

El principio de Arqumedes establece, bsicamente, que cualquier cuerpo slido que seencuentre (sumergido o depositado) en un fluido, experimentar un empuje de abajo haciaarriba, igual al peso del volumen del liquido desalojado.El objeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en dicho fluido, ya que,si el empuje que recibe es mayor que el peso aparente del objeto, este, flotar y estarsumergido slo parcialmente.

El principio de Arqumedes es un principio fsico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido esttico (e incompresible), ser empujado con una fuerza igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho objeto. De este modo cuando un cuerpo est sumergido en el fluido se genera un empuje hidrosttico resultante de las presiones sobre la superficie del cuerpo que acta siempre hacia arriba a travs del centro de gravedad del cuerpo y de valor igual al peso del fluido desplazado. Esta fuerza se mide en Newtons (en el SI) y su ecuacin se describe como: E= pfpsg Donde f y s son respectivamente la densidad del fluido y del slido sumergido; V el volumen del cuerpo sumergido; y g la aceleracin de la gravedad.

PRINCIPIO DE BERNOULLI

Elprincipio de Bernoulli, tambin denominadoecuacin de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de unfluidomovindose a lo largo de una lnea de corriente. Y expresa que en un fluido ideal (sinviscosidadnirozamiento) en rgimen de circulacin por un conducto cerrado, laenergaque posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energa de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:

1. Cintica: es la energa debida a la velocidad que posea el fluido.2. Potencial gravitacional: es la energa debido a la altitud que un fluido posea.3. Energa de flujo: es la energa que un fluido contiene debido a la presin que posee.

La siguiente ecuacin conocida como "Ecuacin de Bernoulli" (Trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos trminos.

Donde:* =velocidaddel fluido en la seccin considerada.* =densidaddel fluido.* =presina lo largo de la lnea de corriente.* =aceleracin gravitatoria* = altura en la direccin de lagravedaddesde unacotade referencia.Para aplicar la ecuacin se deben realizar los siguientes supuestos:* Viscosidad(friccin interna) = 0 Es decir, se considera que la lnea de corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una zona 'no viscosa' del fluido.* Caudalconstante* Flujo incompresible, dondees constante.* La ecuacin se aplica a lo largo de unalnea de corrienteo en un flujo irrotacional

ECUACION DE BERNOULLI Y LA PRIMERA LEY DE TERMODINAMICA

De laprimera ley de la termodinmicase puede concluir una ecuacin estticamente parecida a la ecuacin de Bernoulli anteriormente sealada, pero conceptualmente distinta. La diferencia fundamental yace en los lmites de funcionamiento y en la formulacin de cada frmula. La ecuacin de Bernoulli es un balance de fuerzas sobre una partcula de fluido que se mueve a travs de una lnea de corriente, mientras que la primera ley de la termodinmica consiste en un balance deenergaentre los lmites de un volumen de controldado, por lo cual es ms general ya que permite expresar los intercambios energticos a lo largo de una corriente de fluido, como lo son las prdidas por friccin que restan energa, y las bombas o ventiladores que suman energa al fluido. La forma general de esta, llammosla, "forma energtica de la ecuacin de Bernoulli" es:

donde:* es elpeso especfico().* es una medida de la energa que se le suministra al fluido.* es una medida de la energa empleada en vencer las fuerzas de friccin a travs del recorrido del fluido.* Los subndicesyindican si los valores estn dados para el comienzo o el final del volumen de control respectivamente.* g = 9,81 m/s2y gc= 1 kgm/(Ns2)Aplicaciones del Principio de BernoulliChimeneaLas chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es ms constante y elevada a mayores alturas. TuberaLa ecuacin de Bernoulli y la ecuacin de continuidad tambin nos dicen que si reducimos el rea transversal de una tubera para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reducir la presin.NatacinLa aplicacin dentro de este deporte se ve reflejado directamente cuando las manos del nadador cortan el agua generando una menor presin y mayor propulsin.Carburador de automvilEn un carburador de automvil, la presin del aire que pasa a travs del cuerpo del carburador, disminuye cuando pasa por un estrangulamiento. Al disminuir la presin, la gasolina fluye, se vaporiza y se mezcla con la corriente de aire.Flujo de fluido desde un tanqueLa tasa de flujo est dada por la ecuacin de Bernoulli.Dispositivos de VenturiEn oxigenoterapia, la mayor parte de sistemas de suministro de dbito alto utilizan dispositivos de tipo Venturi, el cual est basado en el principio de Bernoulli.AviacinLos aviones tienen el extrads (parte superior del ala o plano) ms curvado que el intrads (parte inferior del ala o plano). Esto causa que la masa superior de aire, al aumentar su velocidad, disminuya su presin, creando as una succin que sustenta la aeronave. En (a) el cuerpo est completamente sumergido, pero como el empuje es mayor que su peso, est ascendiendo. Luego llegar a la posicin que se indica en (b), pero igual que antes, seguir ascendiendo. Desde este momento en adelante parte del cuerpo quedar por encima del nivel del lquido y el empuje se empezar a reducir, hasta hacerse igual a su peso. En este momento el cuerpo flotar en equilibrio. Las flechas azules indican el sentido del movimiento del cuerpo. En los lquidos en general, en tanto, las burbujas de aire u otros gases ascienden igual que un corcho, y lo hacen por la misma razn.

Tubera

La ecuacin de Bernoulli tambin nos dice que si reducimos el rea transversal de una tubera para que aumente la velocidad del fluido, se reducir la presin.

CONCLUSIONEn trabajo presentado anteriormente se llega a la conclusin de que estos principios son muy importantes ya que nos facilitan nuestras vidas como por ejemplo en el principio de pascal, la superficie del pistn grande es el cudruple de la del chico, entonces el mdulo de la fuerza obtenida en l ser el cudruple de la fuerza ejercida en el pequeo. Nos condujo por los principales fundamentos de la fsica as como las principales leyes que estructuran y definen la fsica como una ciencia, adems pudimos constatar como cada principio de la fsica guarda una profunda relacin con el entorno que la rodea como las subramas de la misma se configuran como un todo un sistema.

Bibliografa.http://www.buenastareas.com/ensayos/Principios-De-Pascal-Arquimides-y-Bernoulli/5058562.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Pascalhttp://lafisicaparatodos.wikispaces.com/PRINCIPIO+DE+PASCALhttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Arqu%C3%ADmedeshttp://astronomia.wikia.com/wiki/Principio_de_Arqu%C3%ADmedeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoullihttp://www.monografias.com/trabajos-pdf4/ecuacion-bernoulli/ecuacion-bernoulli.shtml

Bibliografa HALLIDAY, David y RESNICK, Robert. Fsica. Parte 2. CECSA. Mxico, 1974. EISBERG, Robert M. y LAWRENCE S. Lerner. Fsica: Fundamentos y Aplicaciones. Volumen II. Mxico, 1990. SERWAY. Fsica. Tomo II. Editorial McGraw Hill. Tercera Edicin. Mxico, 1993. FIGUEROA, Douglas. Fsica. Sistema de Partculas. Unidad 3. Editorial Italgrfica. Caracas, 1995. RABBAT, Jos Alberto. Fsica. Introduccin a la Mecnica. Fondo Editorial Interfundaciones. Caracas, 1990

Leer ms: http://www.monografias.com/trabajos55/leyes-de-fisica/leyes-de-fisica2.shtml#ixzz2k7ihXNNQ