Estrategias de Ciencias Unidad 4 de Octo Grado

April 30, 2018 | Author: Marlon Alberto Casco Ramírez | Category: Liquids, Pressure Measurement, Pressure, Physical Quantities, Applied And Interdisciplinary Physics


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CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLEGENERALIDADES Documento Horas Docente 1 3 horas = 135 m Nº clase: Ciencias Salud y Medio Asignatura Grado Octavo Grado Ambiente Unidad ¨ La presión en Nº Unidad 4 Nº Contenido 1.1 Presión en sólidos. líquidos y gases¨ Fecha de Fecha de inicio finalización ESTÁNDAR DE CONOCIMIENTO ✓ Analizar y experimentar los principios fundamentales de hidrostática, Objetivo resolviendo con curiosidad problemas para valorar sus implicaciones en la hidráulica y la navegación. Contenido Presión, comprensibilidad y sus aplicaciones. Conceptual  Presión en sólidos. ■ Análisis y resolución de problemas para calcular la presión en cuerpos Contenido sólidos. Procedimental ■ Disposición por el análisis y resolución de problemas para calcular la Contenido Actitudinal presión en cuerpos sólidos.  Comunicación de la información con lenguaje científico Competencias  Aplicación de procedimientos científicos Específicas  Razonamiento e interpretación científica 4.1 Analiza y resuelve con seguridad problemas para calcular la presión en Indicadores de logro cuerpos sólidos. PROCESO DIDÁCTICO Y llamó Dios á la seca Tierra, y á la reunión de las aguas llamó Mares: y vio Cita bíblica Dios que era bueno. Génesis 1:10 -Lee y comenta el texto. En la lectura de la cita bíblica podemos percibir que Dios también ha clasificado toda su creación y a la tierra como mayor representación de los sólidos y que en su composición esta formada por otros elementos de igual importancia y nosotros tenemos una gran relación con toda la creación divina de Dios. Cada uno de nosotros ejercemos una presión en los sólidos como en la tierra cuando estamos de pie, en la silla cuando estamos sentados.etc. Introducción y Motivación. motivación 10 min. Presenta una cartel donde se ilustren un zapato de tacón y un zapato deportivo y pregunta a los jóvenes. ¿Donde se ejerce mayor presión en el zapato deportivo o en el zapato de tacón? R/ Se ejerce mayor presión en el zapato de tacón porque el área en que se distribuye la fuerza es menos que en el zapato deportivo. Trabajo docente contextualizado 50min. Fuerza y Presión. Fuerza: Es toda causa capas de alterar la forma o el estudio de reposo o movimiento de un cuerpo. Presión: Es a relación entre la magnitud de una fuerza y el área sobre lo que aplica. P = F/ A ( Presión es igual a fuerza sobre área) Esta ecuación indica: CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE 1-La presión aumenta a mediada aumenta la fuerza 2-La presión disminuye con el aumento del área de aplicación. Por ejemplo: En el Sistema Internacional de Unidades, la fuerza se expresa en newton. El newton es la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1m/s² a un objeto cuya masa es de un 1kg. La relación puede presentarse como P = F/ A 1N=1Pa *1m² Ejercicio Demostrativo: 1-Un ladrillo de barro cocido mide 27 cm. de longitud ,6.5 de altura y 13.5 de grosor y pesa 3 Kg.) A) Encuentre la presión que ejerce si se encuentra en una mesa si se coloca acostado sobre la base mayor. B) Parado sobre uno de sus extremos C) ¿Por qué la misma fuerza produce diferentes presiones? 27cm 13.5cm 6.5cm Solución: A) 27 CM 6.5 CM Primero calculamos el Área de la base longitud X grosor = 27cm X 6.5 cm.= Area175.5 cm P = F/ A P= ? F= 30Kg = ( 3000g) A=175.5 cm P = F/ A P= 3000g/ 175.5cm P = 17.1 g/cm Presión sobre el área mayor. B) Parado sobre los extremos individual Servicios educativos pag.92 ( Ejercicios de aplicación) contextualizado 45 Docentes que trabajan con Santillana los alumnos deben trabajar con min. Trabajo grupal o Desarrolla los siguientes ejercicios en grupos de tres alumnos.2 Presión sobre el área menor. igualmente en grupos de tres y desarrollar estos ejercicios que don del libro de Servicios Educativos pág.75 cm P = F/ A P= ? F= 30Kg = ( 3000g) A=87. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE 6. ya que las moléculas que tienen los sólidos son muy pegadas y existe poco espacio libre entre ellas como para acercarlas sin que aparezcan fuerzas de repulsión fuertes.5 cm= 87. Esta situación contrasta con la de los gases los cuales tienen sus moléculas separadas y que en general son altamente compresibles bajo condiciones de presión y temperatura normales.75cm P = 34.75cm P = F/ A P= 3000g/ 87.5 Área del extremo = grosor X profundidad = 13. Los líquidos bajo condiciones de temperatura y presión normales son también bastante difíciles de comprimir aunque presenta una pequeña compresibilidad mayor que la de los sólidos. l sitio de emplazamiento tolera una presión de 20 Kg. 92 1-Un ingeniero debe instalar un obelisco de 100 toneladas (1t = 1000kg) que tiene una base de 1m de lado./cm² ¿ Puede instalarlo sin peligro que se hunda? Respuesta./cm² . Los sólidos a nivel molecular son muy difíciles de comprimir. Presión en sólidos.5cm 13. C) Porque la misma fuerza producen diferentes presiones? R/ Por que el área de la base es mayor que la de un extremo y la fuerza producida se reparte en un áreas diferentes produciendo así presión diferente.5 6. Compresibilidad La compresibilidad es una propiedad de la materia a la cual se debe que todos los cuerpos disminuyan de volumen al someterlos a una presión o compresión determinada manteniendo constantes otros parámetros.5 cm X 6. Si el objeto ejerce una presión de 10 Kg. Respuesta 690 KPa 3-La atmosfera ejerce sobre casa centímetro cuadrado de nuestra piel una fuerza de 1. Diga si la presión sobre la superficie de la mesa es igual: Ítems para evaluación a)Si porque es el mismo peso con enfoque de b) No porque el área del que esta verticalmente es menor competencias c) No porque el área del que esta horizontalmente es mayor 2) Los edificios ejercen una presión sobre el terreno en el cual están construidos.6 Toneladas .una persona adulta tiene unos 18. 1) Se tiene dos ladrillos idénticos que tienen el mismo peso. uno se coloca horizontal sobre una mesa y el otro se posiciona vertical.Encuentre la equivalencia. c) No tiene ninguna importancia como sean construidos. Un día pincha una llanta del camión y decide inflarla . libro de texto. Para disminuir conviene que: a) El edificio sea mas estrecho en los pisos superiores.000 cm² de piel ¿ Cual es la presión total que soporta? R/ 18. puntualidad 20%.000 cm² de piel ¿ Cual es la presión total que soporta? R/ 18. pero se percata que el calibrador esta graduado en pascales y el solo sabe que debe ponerle 100 libras de presión . Estrategia de clase. Fuerza: Es toda causa capas de alterar la forma o el estudio de reposo o movimiento de un cuerpo. b) El edificio sea mas estrecho en los pisos inferiores. P = F/ A ( Presión es igual a fuerza sobre área) Se dice que la presión es la relación de la magnitud de la fuerza con el área ya que la fuerza es la causa capas de alterar la forma o el estudio de reposo o movimiento de un cuerpo.(Servicios educativos) Se evaluará la capacidad del alumno para analizar la importancia de la NOTAS: Realice las presión de los sólidos en la vida cotidiana 50%.034 kg.una persona adulta tiene unos 18. Recursos Asignar una tarea dónde los alumnos ejemplifiquen de la importancia de la presión sobre los sólidos en la vida cotidiana. pertinentes Santillana desarrolle la actividad del libro pág. luego lo entregará a su maestro/a Evaluación contextualizada 20 1-La atmosfera ejerce sobre casa centímetro cuadrado de nuestra piel una min. fuerza de 1.6 Toneladas El siguiente ejercicio el alumno/a lo desarrollará en un pedazo de papel bond. Se evaluara el dominio del tema y resolución correcta. capacidad anotaciones de análisis 20% y un 10% para el orden y aseo. 85(En el libro) Se evaluara el dominio del tema y la capacidad de análisis a cada situación expuesta 50% el orden y aseo 30% y la puntualidad el 20% GENERALIDADES .034 kg. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE 2-Un salvadoreño trabaja en el extranjero como motorista. Vocabulario clave Presión: Es a relación entre la magnitud de una fuerza y el área sobre lo que aplica. 2 Identifica y describe con curiosidad aparatos para la medición de la presión en líquidos y gases. . Indicadores de logro 4. Contenido Conceptual  Presión en líquidos y gases.  Comunicación de la información con lenguaje científico Competencias  Aplicación de procedimientos científicos Específicas  Razonamiento e interpretación científica 4. Objetivo resolviendo con curiosidad problemas para valorar sus implicaciones en la hidráulica y la navegación. Como sabemos la presión es una fuerza que se ejerce sobre algo y en esta cita bíblica el Diablo estaba presionando a Jesús que le demostrara que el tenia la potestad y el poder de desobedecer al Espíritu de Dios que lo llevo al desierto para fortalecerlo y resistir a toda tentación por medio del ayuno y la oración. di a esta piedra que se convierta e pan. PROCESO DIDÁCTICO Y llamó Dios á la seca Tierra. Procedimental ■ Análisis y resolución de problemas para calcular la presión en líquidos y gases. Y agrega la siguiente cita bíblica para relacionarla con el tema de la siguiente manera. Génesis 1:10 Introducción. Introducción y Motivación motivación 20 min. y á la reunión de las aguas llamó Mares: y vió Dios Cita bíblica que era bueno.3 Analiza y resuelve con seguridad problemas para calcular la presión en cuerpos líquidos y gases. Primero recordar la cita bíblica de la unidad. ■ Identificación y descripción de aparatos para la medición de la presión en Contenido líquidos y gases.5litros y se abrirán agujeros en la mitad de esta y otros en la parte de arriba y se llenara la botella con agua y se tapara rápidamente y se observara la fuerza y la distancia a la que cae el agua luego se destapara la botella y se compara la fuerza y la distancia con la que cae el agua y explicar la influencia de la presión que hay en la botella con la tapa cerrada y con la tapa abierta. Lucas 4:3 Entonces el diablo le dijo: Si eres Hijo de Dios . CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE Documento Horas Docente 2 3 horas = 135 m Nº clase: Ciencias Salud y Medio Asignatura Grado Octavo Grado Ambiente Unidad ¨ La presión en Nº Unidad 4 Nº Contenido Presión en líquidos y gases líquidos y gases¨ Fecha de Fecha de inicio finalización ESTÁNDAR DE CONOCIMIENTO ✓ Analizar y experimentar los principios fundamentales de hidrostática. Recuerda que cuando la tapa esta puesta la presión atmosférica no esta influyendo en la presión del liquido y cuando esta es abierta esta influyendo la presión atmosférica. ■ Curiosidad en la identificación y descripción de aparatos para la medición de Contenido Actitudinal la presión en líquidos y gases. utilizando unidades de medida. Se llevaran a los alumnos al patio del colegio y se llevara una botella plástica de 2. Adhesión: fuerza de atracción entre moléculas diferentes. 4. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE Trabajo docente Descripción de los líquidos contextualizado 60min. por medio de la cual la capa exterior del líquido tiende a contener el volumen de este dentro de una mínima superficie. PRESIONES EN EL INTERIOR DE LOS LÍQUIDOS. 3. b) Las fuerzas en el interior de los líquidos se ejercen en todas las direcciones y no dependen de la cantidad de líquido que hay en el recipiente. Tienen variabilidad de forma y características muy particul0ares que son: 1. Capilaridad: facilidad que tienen los líquidos para subir por tubos de diámetros pequeñísimos (capilares) donde la fuerza de cohesión es superada por la fuerza de adhesión. Estas fuerzas presentan las siguientes características: a) La fuerza ejercida por el fluido agua aumenta con la profundidad. Cohesión: fuerza de atracción entre moléculas iguales 2. Las moléculas de los líquidos no están tan próximas como las de los sólidos. Viscosidad: resistencia que manifiesta un líquido a fluir. pero están menos separadas que las de los gases. Las moléculas en el estado líquido ocupan posiciones al azar que varían con el tiempo Propiedades de los líquidos Los líquidos no tienen forma fija pero sí volumen. Los líquidos están formados por sustancias en un estado de la materia intermedio entre los estados sólido y gaseoso. Tensión superficial: fuerza que se manifiesta en la superficie de un líquido. 5. “Vivimos en el fondo de un mar de aire” (Pascal) Los fluidos (líquidos y gases) ejercen fuerzas sobre los objetos sumergidos en ellos y sobre las paredes de los recipientes. . Normalmente esa presión atmosférica se toma como referencia. h: profundidad desde la superficie libre del líquido. p=d·g·h Cualquier punto de un líquido soporta una presión que depende de la altura de la columna de líquido que queda por encima. P P d g h atm = + ⋅ ⋅ . En un mismo punto del fluido. g: gravedad . estos choques se producirán en todas direcciones. Los líquidos no reciben presiones únicamente del exterior. a la densidad (d) del líquido y a la profundidad (h) a la que se encuentra. P = d ⋅ g ⋅ h Donde d: densidad del líquido. Como en el fluido las moléculas tienen libertad de movimiento. La presión hidrostática (p) que soporta un punto de un líquido es directamente proporcional al valor de la gravedad (g). También el propio líquido pesa. De lo que sí va a depender la presión es del tipo de fluido (de lo denso que sea) y de la profundidad a la que nos encontremos . y esa fuerza peso va siendo mayor a medida que la profundidad medida desde la superficie libre del líquido aumenta. o hacia los lados. o también al subir a una montaña (la presión disminuye ya que tenemos menos atmósfera por encima). como consecuencia de su propio peso. la presión que se ejerce hacia arriba es la misma que hacia abajo. Ecuación fundamental de la hidrostática: La presión que ejerce el líquido sobre un punto sólo depende de la +densidad del líquido y de la profundidad. . pero no del área del fondo sobre el que pesa el líquido. Ecuación fundamental de la hidrostática La presión hidrostática es la presión que se ejerce en el interior de un líquido. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE La presión que ejerce un fluido se debe al choque de sus moléculas con las paredes del recipiente (o de cualquier objeto que tengamos sumergido en él). Nos centraremos en este apartado en los líquidos. A esta presión que ejerce el líquido habrá que sumar la presión atmosférica que exista sobre la superficie del líquido. Notamos ese efecto en los oídos al sumergirnos en una piscina (la presión aumenta). si entonces se destapa se verá que el mercurio del tubo desciende unos centímetros. dejando en la parte superior un espacio vacío (cámara barométrica o vacío de Torricelli). Evangelista Toricelli El primer Barómetro lo ideo Evangelista Torricelli cuando trataba de explicar que las bombas aspirantes no pueden hacer subir el agua más allá de cierta altura. Un barómetro de mercurio de Torricelli se puede construir fácilmente. se tapa el otro extremo y se sumerge en una cubeta que contenga también mercurio. Se llena de mercurio un tubo delgado de vidrio de unos 80 cm de longitud y cerrado por un extremo. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE Presión sobre las paredes La presión de un líquido sobre las paredes del recipiente que lo contiene viene dada por la fórmula p = d · g · h. Existen varios tipos de barómetros entre ellos encontramos el siguientes: BARÓMETRO DE MERCURIO. . Esta presión no se observa frecuentemente porque. al ejercerse en todas direcciones. se contrarresta. siendo h la distancia que hay desde el punto de la pared que se considere al nivel libre del líquido. una presión sobre los cuerpos que se encuentran en su seno.59 el peso especifico del mercurio. . La presión atmosférica cambia de forma inversamente proporcional a la altura “A mayor altura menor presión” Los cambios en la presión atmosférica puede tener persecuciones en la salud humana. la presión atmosférica es de aproximadamente 1 atm (1013 mbar). debido a que cada vez la columna de aire que pesa sobre nosotros es más pequeña. humedad.59. aunque varía. las líneas isóbaras nos indican la presión). Presión Atmosférica. puede ascender en el tubo de una bomba aspirante a una altura algo mayor de 10 m exactamente a 10. siendo 13. A 5000 m de altura. medida desde la superficie del mercurio de la cubeta. por ejemplo) la presión atmosférica va disminuyendo. Barómetro de mercurio La altura de la columna de mercurio en el tubo. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE Fig1.76 * 13. PRESIONES EN EL INTERIOR DE LOS GASES. La altura de dicha columna constituye. dependiendo de la temperatura. Lo mismo puede decirse de una columna de agua que.. Se ven parcialmente afectados los oídos(dolor otico conocido como barotitis) Los senos paranasales (gran dolor facial o barosinusitis) y el parénquima pulmonar Estos efectos son mas pronunciados si la persona padece enfermedades que obstruyan los conductos de comunicación al exterior atmosférico y dificulten mas la entrada mas que la salida del aire. A nivel del mar. Nosotros soportamos sobre nuestro cuerpo la presión que proporciona el peso de la columna de aire que tenemos encima. por tanto. por lo tanto una medida de presión atmosférica. Conforme ascendemos (al subir una montaña. es de 760 mm al nivel del mar y en condiciones normales. (puedes observar en el mapa del tiempo de los informativos de la televisión.33 m = 0. la Patm se ha reducido a la mitad del valor a nivel del mar. a causa del menor peso especifico. Torricelli dedujo que la presión ejercida por la atmósfera sobre la superficie libre de mercurio de la cubeta era suficiente para equilibrar la presión ejercida por la columna. ¿cómo no sentimos ningún peso especial sobre nosotros? Ya sabes que el aire pesa y ejerce.. Esa presión es la presión atmosférica. ¿Pero es cierto que el aire pesa? Si vivimos en un mar de aire.  Ecuación fundamental de la hidrostática: La presión que ejerce el Vocabulario clave líquido sobre un punto sólo depende de la densidad del líquido y de la profundidad. (Santillana)Desarrollar de manera individual el ejercicio numero 3. 4. usando conceptos de contextualizado 30 min. individual Ejercicio 2. Ejercicio 1. y el líquido debe llenar ese vacío.325 Pa 151950 Pa X 1 atm entre 101. por tanto.Valiendote de lo visto en clase acerca de la presión explica :. Supongamos que tenemos un globo hinchado dentro de un recipiente Evaluación herméticamente cerrado.¿ Cuantas atmosferas son 151950 Pa.El marcador de un manómetro es de 100 mm Hg ¿Cuál e su equivalencia en atmosfera? Recuerda: 1atm=760 mm de Hg 100 mm Hg X1atm entre 760 mm Hg =0. una presión sobre los cuerpos que se con enfoque de encuentran en su seno. éste suba y llegue a la boca? a) El peso del aire que empuja sobre la superficie libre del líquido. 5. ¿Cuál crees que es la causa de que.89 Propón el siguiente ejercicio y escucha cual es el razonamiento de los jovenes Ejercicio.89) 1.(Estos ejercicios son del libro Santillana pag.6. como consecuencia de su propio peso. Explica el funcionamiento de una ventosa.325 Pa = 1499.7 de la pag.¿Cuantas atmosferas equivalen a 1325 mm de Hg 1325 mm Hg X 1 atm entre 760 mm Hg = 1. .  La presión hidrostática: Es la presión que se ejerce en el interior de un líquido. que aspira el líquido.? Recuerda: 1 atm = 101. al succionar el refresco con una pajita. Para que el docente que trabaja con el libro de Servicios Educativos los desarrolle en la clases. cómo Trabajo grupal o es posible que podamos absorber un refresco usando una pajilla. pero no del área del fondo sobre el que pesa el líquido. .13 atm 2. b) El vacío creado en la pajita. ¿Qué ocurriría si extrajéramos parte del aire del interior del recipiente? Razonar Respuesta: Al extraer el aire del recipiente el aire que contiene el globo se expande ocupando el espacio que ocupaba el aire extraído del recipiente.  Los líquidos están formados por sustancias en un estado de la materia intermedio entre los estados sólido y gaseoso Ítems para evaluación Ya sabes que el aire pesa y ejerce.743 atm 3.62 Los siguientes ejercicios se desarrollaran de manera individual Servicios Educativos. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE Ejercicios propuestos. contextualizada 25 min. competencias 1. presión. c) Se crea un vacío en la boca. estrategia de clases. b) Un dinamómetro indicará más peso porque la pesa no flota. El docente que trabaje con los libros de servicios educativos asigne al estudiante realizar el experimento llamado El Ludión o Buzo de Descartes. c) El vaso impide que el agua caiga. c) El dinamómetro indicará menos peso. b) Porque la nieve se endurece bajo ellos. 3. c) Porque están situados sobre los esquís. Si llenamos un vaso completamente de agua. ¿Por qué crees que los esquiadores no se hunden en la nieve? a) Porque son poco pesados. una botella pastica una aguja. 102. Si se introduce una pesa en un recipiente con agua: a) Un dinamómetro indicará más peso por el rozamiento con el agua. Recursos Libro de texto. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE 2. 4. el agua no se cae porque: a) La presión del aire empuja la cartulina contra el vaso. 87 Se evaluara el desarrollo de cada uno de los ejercicio el orden y el aseo con un 10% la resolución correcta de cada ejercicio 30% y la puntualidad con un 10% . b) El agua succiona la cartulina en esa posición.Y se evaluara la presentación del experimento y puntualidad con un 40% la funcionabilidad 30% y NOTAS: Realice las la explicación del alumno 30% anotaciones pertinentes Elaborar en casa la actividad Santillana pág. Detalles de este experimento en el libro Servicios Educativos pág. agua. lo tapamos con una cartulina y lo invertimos rápidamente. Y descendí á casa del alfarero. Génesis 1:10 Agrega la siguiente cita bíblica para relacionarla con el tema de la siguiente manera. Indicadores de logro 4.1 El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca.5 Indaga y construye aparatos que funcionan con el principio de Pascal para calcular la presión hidráulica PROCESO DIDÁCTICO Y llamó Dios á la seca Tierra. perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. el principio de Pascal o ley de Pascal. Aplicaciones del principio ..4 Investiga y explica con claridad acerca del principio de Pascal y su aplicación en la vida cotidiana. Contenido Procedimental ■ Indagación y construcción de aparatos que funcionen con el principio de pascal para calcular la presión hidráulica . ¿Cómo es posible que una herramienta tan pequeña tenga esta capacidad? Trabajo docente Principio de Pascal contextualizado 50 min. y á la reunión de las aguas llamó Mares: y vió Dios que era Cita bíblica bueno. ha presentado y Pascal nos ha dado una gran aportación como la siguiente. ■ Curiosidad por la indagación y construcción de aparatos que funcionen con el Contenido Actitudinal principio de Pascal para calcular la presión hidráulica. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE GENERALIDADES Docente Documento Nº 3 Horas clase: 2 Horas=90m Asignatura Ciencias Salud y Medio Ambiente Grado Octavo Grado Unidad ¨ La presión en líquidos y Nº Unidad 4 Nº Contenido Principio de Pascal gases¨ Fecha de inicio Fecha de finalización ESTÁNDAR DE CONOCIMIENTO ✓ Analizar y experimentar los principios fundamentales de hidrostática. Contenido Conceptual ■ Principio de Pascal. Se debe plantear lo siguiente: Cuando a una persona se le ha pinchado la llanta del carro utiliza una herramienta llamada gato la cual tiene la capacidad de levantar el automóvil sin ejercer una fuerza tan grande. También podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas. ■ Investigación y explicación acerca del principio de Pascal y su explicación en la vida cotidiana. En física.  Comunicación de la información con lenguaje científico  Aplicación de procedimientos científicos Competencias Específicas  Razonamiento e interpretación científica 4. resolviendo con Objetivo curiosidad problemas para valorar sus implicaciones en la hidráulica y la navegación. es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la presión ejercida en cualquier parte de un fluido incompresible y en equilibrio dentro en un recipiente de paredes indeformables. y he aquí que él hacía obra sobre la rueda. se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo. se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión. Jeremías 18:3 El ser humano siempre ha tenido la necesidad de crear diferente Introducción y motivación tipo de instrumentos para satisfacer los problemas que las diferentes situaciones le 5 min. En esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante. Gracias a este principio se pueden obtener fuerzas muy grandes . prensas. su densidad respondería a los cambios de presión y el principio de Pascal no podría cumplirse. aceleración de la gravedad. Si el fluido no fuera incompresible. densidad del fluido. En el siglo XVII. en Francia. mediante pequeñas fuerzas. de modo que de acuerdo con la ecuación: Donde: . ya que son hidráulicos. .1. De este modo obtenemos la ecuación: F1/A1 = F2/A2. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE El principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia de la ecuación fundamental de la hidrostática y del carácter altamente incompresible de los líquidos. frenos y muchos otros Una prensa hidráulica es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que. Realizando despejes sobre este ecuación básica podemos obtener los resultados deseados en la resolución de un problema de física de este orden. si las paredes del recipiente no fuesen indeformables. Prensa hidráulica Prensa hidráulica La prensa hidráulica es una máquina compleja que permite amplificar la intensidad de las fuerzas y constituye el fundamento de elevadores. 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. entendiéndose a F1 como la fuerza en el primer pistón y A1 como el área de este último. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores 2. . por ejemplo. permite obtener otras mayores. . Si se aumenta la presión sobre la superficie libre. las variaciones en la presión en el seno del líquido no podrían transmitirse siguiendo este principio. Antigua prensa hidráulica. Los pistones son llamados pistones de agua. la presión total en el fondo ha de aumentar en la misma medida. presión total a la profundidad medida en Pascales (Pa). presión sobre la superficie libre del fluido. Por otra parte. ya que el término ρgh no varía al no hacerlo la presión total. La presión se define como la fuerza ejercida sobre unidad de área p = F/A. luego por el principio de Pascal. El rendimiento de la prensa hidráulica guarda similitudes con el de la palanca. por tanto se cumple que: Esto es: y la relación de fuerzas: . la presión en los dos pistones es la misma. Uno de los aparatos más comunes para alcanzar lo anteriormente mencionado es la prensa hidráulica. positivos hidráulicos de maquinaria industrial. : Esquema de fuerzas y áreas de una prensa Del mismo modo en el segundo émbolo: Se observa que el líquido esta comunicado. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE utilizando otras relativamente pequeñas. en similar proporción. Cálculo de la relación de fuerzas Cuando se aplica una fuerza sobre el émbolo de menor área se genera una presión hidráulica. pues se obtienen presiones mayores que las ejercidas pero se aminora la velocidad y la longitud de desplazamiento. la cual está basada en el principio de Pascal. básicamente. Encuentre: A) La fuerza que se debe aplicar al pistón menor (R= 2 cm) para sostenerlo.6 cm² A2= (3. ligero. . CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE Luego la fuerza resultante de la prensa hidráulica es: Ejercicio demostrativo: Sobre el pistón mayor de una prensa hidráulica ( R=20 cm) se encuentra un automóvil de 1 tonelada.64cm² = 0. μανός. B) La ventaja mecánica. Manómetro de dos ramas abiertas Fig. Manómetro de dos ramas abiertas. poco denso. 1.64 cm² Despejemos F1 de la formula y sustituyamos.1416)(2 cm)² = 12.0 t)(12.0t/0. y ‒́metro) es un aparato que sirve para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. dos tipos: los de líquidos y los de gases.01t = 100 El Manómetro Un manómetro (del gr.6 cm²)/ 1256. Datos Conocidos: R1= 2cm R2=20 F2= 1 tonelada F1=? Encontrar el área de los pistones A2= πR1² A1= (3. Existen. F1= F2A1/A2 F1= (1.01t Encontremos la ventaja mecánica Vm = F2/F1 sustituimos valores Vm = 1.1416) (20 cm)² = 1256. 1-Un soldado marcha sobre un lago congelado. la capa de hielo se rompe y el cae al agua. En física. se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido . .). Su hermano gemelo se arrastra y logra atravesarlo. El principio de Pascal o ley de Pascal: la presión ejercida en cualquier parte de un fluido incompresible y en equilibrio dentro en un recipiente de paredes indeformables. contextualizado 25 min. la otra está conectada con el depósito que contiene el fluido cuya presión se desea medir (Figura 1). Vocabulario clave permite obtener otras mayores. ¿Porque el hermano gemelo si pudo atravesar el lago congelado? Ítems para evaluación con a) Porque disminuye su peso e una mayor área enfoque de competencias b) Porque paso por la zona mas congelada c) Porque se nos indica que el hermano gemelo pesa menos 2-En la plataforma del pistón mayor de una prensa hidráulica mide 100cm². (Servicios educativos ) Desarrolla los ejercicios de la pág.el menor mide 10cm² ¿ Cuanta fuerza necesita el pistón menor para levantar un peso de 1 tonelada? a) 100 cm² b) 100 kg c) 100 kg/cm² Recursos Libro de texto.orden y aseo y la ortografía y margen del cartel 40%y la puntualidad 20% . revistas y que las peguen en un cartel con el tema APLICACIONES DE LA anotaciones pertinentes PRENSA HIDRAULIACA. mediante pequeñas fuerzas. Desarrolla grupo de trabajo de tres integrantes y realiza en tu cuaderno lo que se te Trabajo grupal o individual indica. se transmite por igual en todas las direcciones . Se evaluara la creatividad 40%. agua. Estrategias de clases. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE El manómetro más sencillo consiste en un tubo de vidrio doblado en ∪ que contiene un líquido apropiado (mercurio.. Una de las ramas del tubo está abierta a la atmósfera. El fluido del recipiente penetra en parte del tubo en ∪. el principio de Pascal o ley de Pascal. Evaluación Encuentre: contextualizada 15 min. Prensa hidráulica: es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que. 96 y 97 Desarrolla el siguiente ejercicio en una pagina de papel bond Sobre el pistón mayor de 40 cm se encuentra en un automóvil de 2 toneladas.. aceite. 99(Ejercicios de calculo) (Santillana) Desarrolla los ejercicios de la pág. A) La fuerza que se debe aplicar al pistón menor para sostenerlo. Que los alumnos investiguen como mínimo 10 aplicaciones de la prensa hidráulica que han favorecido al ser humano y que las representen con imágenes recortadas de NOTAS: Realice las periódicos. B) La ventaja mecánica. es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la presión ejercida en cualquier parte de un fluido incompresible y en equilibrio dentro en un recipiente de paredes indeformables. haciendo contacto con la columna líquida. porque flota. ■ Indagación. Recuerden la cita bíblica de la unidad y agrega la siguiente. Contenido Conceptual . ■ Principio de Arquímedes y la densidad.Peso aparente y empuje. 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. peso real y aparente. La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras: 1.6 Indaga. y crecieron en gran manera sobre la tierra. y andaba el arca sobre la faz de las aguas. peso real y aparente. resolviendo con Objetivo curiosidad problemas para valorar sus implicaciones en la hidráulica y la navegación. análisis e interpretación de ejemplos de la vida cotidiana donde se aplica el principio de Arquímedes. y á la reunión de las aguas llamó Mares: y vió Dios que era Cita bíblica bueno. análisis e interpretación de ejemplos de la vida cotidiana donde se aplica el principio de Arquímedes. Y cuestionar a los alumnos por que se hunde. Llevar tres recipientes de vidrio con agua una piedra pequeña.7 Experimenta y analiza con curiosidad el comportamiento de algunos objetos en un líquido para identificar y explicar fuerza de empuje. ■ Curiosidad e interés por la indagación. Y prevalecieron las aguas. Contenido Actitudinal ■ Curiosidad y persistencia en la experimentación y análisis de algunos objetos en un líquido para identificar y explicar fuerza de empuje. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE GENERALIDADES Docente Documento Nº 4 Horas clase: 3 Horas=135 m Asignatura Ciencias Salud y Medio Ambiente Grado Octavo Grado Principio de Arquímedes y la Unidad ¨ La presión en líquidos y Nº Unidad Nº Contenido densidad gases¨ Peso aparente y empuje. Trabajo docente Principio de Arquímedes contextualizado 60 min. un trozo de corcho o durapax y un objeto que no flote ni que se hunda totalmente. Contenido Procedimental ■ Experimentación y análisis de algunos objetos en un líquido para identificar y explicar fuerza de empuje. analiza e interpreta con seguridad e interés ejemplos de la vida cotidiana donde se aplica el principio de Arquímedes. Indicadores de logro 4. Génesis 1:10 Introducción. dador de la sabiduría guio a Noé para salvarlo a el y a su familia y a todas las especies de animales de la primera destrucción de la tierra Motivación. Génesis 7:18 Comenta Cuando la creación del arca fue asignada a Noé el no era un ingeniero ni conocía el principio de Arquímedes para construir un arca Introducción y motivación que tuviera la capacidad de flotar en el agua pero Dios el creador de la ciencia y el 10min. y porque no se hunden ni flotan los objetos. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del .  Comunicación de la información con lenguaje científico  Aplicación de procedimientos científicos Competencias Específicas  Razonamiento e interpretación científica 4. peso real y aparente de un cuerpo. PROCESO DIDÁCTICO Y llamó Dios á la seca Tierra. Fecha de inicio Fecha de finalización ESTÁNDAR DE CONOCIMIENTO ✓ Analizar y experimentar los principios fundamentales de hidrostática. Los fluidos ejercen fuerzas ascensionales sobre los objetos situados en su seno.g) . La naturaleza y valor de estas fuerzas quedan determinadas en el Principio de Arquímedes: "Todo cuerpo sumergido en un fluido (líquido o gas). una fuerza de empuje actúa sobre el cuerpo. 2.d (líq) . recuerda que es el peso real del cuerpo. Que el empuje sea mayor que el peso: E > Peso (m. Según sean los valores de E y P pueden darse tres casos: 1.g). fuera del líquido. 2. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE fluido. El principio de Arquímedes sigue siendo aplicable en todos los casos y se enuncia en muchos textos de Física del siguiente modo: Cuando un cuerpo está parcialmente o totalmente sumergido en el fluido que le rodea. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones. gP (peso real del cuerpo)= m. Dicha fuerza tiene dirección hacia arriba y su magnitud es igual al peso del fluido que ha sido desalojado por el cuerpo. experimenta una fuerza (empuje) vertical y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado" Empuje (E) Peso= mg ¿Cómo saber si un cuerpo flotará o se hundirá? Imaginemos que el cuerpo está totalmente sumergido. sobre el actúan dos fuerzas. El cuerpo ascenderá y . El cuerpo estará en equilibrio (fuerza resultante nula) y "flotará entre aguas".g . ver figura: Ejemplo (empuje) = Peso(líquido desalojado) = m(liq). Que el peso y el empuje sean iguales: E = Peso (m.g = V (líq). ¿A qué se llama peso aparente de un cuerpo? Peso(aparente)=Peso (real). CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE quedará flotando.8 N 15 Kg X 15Kg X 9.Empuje V(líquido desalojado) < Vcuerpo EMPUJE Empuje Empuje (E) (E) PESO Peso= Peso= mg mg (P=mg) (P=mg) Si un cuerpo flota. g = V (líq. W= W – E Wap= 65 kg-f -50Kg-f = 15 Kg ( 33 libras-fuerzas) 1Kg ‘ f 9.E Ejercicio Demostrativo: Una persona pesa 65 Kg –fuerza ) 143 libras-fuerza= Cuando esta sumergida hasta el pecho en una piscina desaloja 50 litros de agua. desalojado). 3. éste flotará.g). desalojado) = m (líq. W ap = W . ¿qué volumen del cuerpo está sumergido? ¿y qué volumen emerge? Si el Empuje que calculamos suponiendo el cuerpo totalmente sumergido es mayor que el Peso real de dicho cuerpo. g Si el cuerpo flota mantendrá una parte sumergida y otra emergida de tal forma que: Peso real del cuerpo (m.8N/1Kg-f= 147 N R/ El peso aparente de la persona es de 33 libras-fuerzas o 147 N muy liviana . El cuerpo se hundirá. E = Peso (líq. Datos conocidos: Peso: 65 Kg-fuerza 1 litro de agua = 1Kg Empuje: el peso del liquido desalojado =50 Kg-fuerza Solución.g) = E (peso del líquido desalojado) Peso aparente es la diferencia entre el peso de un cuerpo y el empuje del fluido en que esta sumergido.El volumen de líquido desalojado no coincide con el volumen del cuerpo. ¿Cual es el peso aparente? Expresa la respuesta en kilogramos fuerza y newton. d (líq). Que el empuje sea menor que el peso: E < Peso (m. desalojado) . c) Es la fuerza ascendente de un cuerpo que se hunde. "Todo cuerpo sumergido en un fluido (líquido o gas). Calcula el volumen del cuerpo (en ml) y su densidad (g = 9. Un cuerpo pesa 100 N en el aire.: Volumen= 2. Lo desarrollarán en una pagina de papel bond contextualizada 15 min. Cártel de la representación del principio de Recursos Arquímedes.02 kg/m3 . 2-Si un cuerpo que esta sumergido en una sustancia donde la fuerza de empuje y su peso son iguales se dice que: a) Que el cuerpo esta en equilibrio b) Que la fuerza de empuje es menor que el peso c) Que eso no puede ocurrir Libro de texto. Define qué es la fuerza de empuje y haz un dibujo que la ponga de manifiesto. 2. Trabajo grupal o individual ( Santillana) Desarrollar los ejercicios de la pagina 101 contextualizado 50 min. Se desarrolla un ejercicios de los que se aginaron en la actividad anterior según la Evaluación editorial con la que el docente trabaja.03 ml. a) Puede flotar en el agua 1 kg de hierro? b) Todos hemos leído que en el Mar Muerto flotamos sin realizar esfuerzo alguno. para que el docente los pueda revisar. NOTAS: Realice las anotaciones pertinentesRealizar el refuerzo de la unidad cuatro desarrollando la evalúan por competencias de la pagina 104 y 105 ( Libro Santillana) El refuerzo ( Servicios educativos) CUESTIONES Y EJERCICIOS SOBRE EL PRINCIPIO DE ARQUIMIDES. 1.  Principio de Arquímedes consiste en:"Todo cuerpo sumergido en un fluido (líquido o gas). d(agua)= 1000 kg/m3) Res. reduciéndose su peso a 80 N cuando está totalmente sumergido en agua.82 m/s 2 . ¿es esto posible? 3. d= 5. experimenta una fuerza (empuje) vertical y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado" Vocabulario clave  Peso aparente es: la diferencia entre el peso de un cuerpo y el empuje del fluido en que esta sumergido. estrategias de clases. CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE ( Servicios educativos) Desarrollar los ejercicios pagina 105. experimenta una fuerza vertical y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado" 1-Se define qué es la fuerza de empuje es: a) fuerza es la que tiene dirección hacia arriba y su magnitud es igual al peso del fluido que ha sido desalojado por el cuerpo Ítems para evaluación con b) Es el peso que tiene dirección hacia arriba y su magnitud es igual al peso del enfoque de competencias fluido que ha sido desalojado. sobre el TITANIC y las causas de su hundimiento. (g = 9.: a) 92. Un objeto de hierro (d = 7960 kg/m3 ) de forma cilíndrica (generatriz 0.3 m y radio de la base 10 cm) se sumerge totalmente en agua (d = 1000 kg/m3 ).1 N 6. ¿Por qué razón flota un iceberg?. b) 644. sumergido totalmente en: a) agua (d = 1000 kg/m3 ) b) aceite (d = 800 kg/m3 ) Datos: Volumen de la esfera = (4/3 π r3). CENTRO DE ESTUDIOS LA SALLE 4.: Ve= (1/9) V . ¿Cuál es la parte (porcentaje) emergente de un iceberg? Res. Busca información. 5.82 m/s2 ) Res. (g = 9. Calcula: a) El valor de la fuerza empuje b) El peso aparente de dicho cuerpo. Calcula el peso aparente de un cuerpo ( d = 3900 kg/m3 ) esférico de radio 0.6 N.3 N . Sabiendo que la densidad del hielo es 8/9 la densidad del agua líquida.2 m. b) 1020.82 g/m2) Respuestas a) 954. breve.1 N 7.
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