Tópico: Fluidos
Tema: Estática de Fluidos
Unidad Básica: Presión
 
Tarea de Aprendizaje: Experimentos Propuestos
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Experimento 1. Bolsa plástica agujereada.

 
  En este experimento se puede observar la fuerza que ejerce un líquido sobre la superficie del envase que lo contiene. Se utiliza una bolsa plástica llena de agua a la cual se le hacen pequeños orificios por medio de un alfiler.  
 
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  Experimento 2. Aumento de la presión de un gas confinado con la disminución del volumen que lo contiene.  
  Por medio de este experimento se puede percibir la variación de la presión del aire confinado en una jeringa cuando disminuimos su volumen a través del movimiento del émbolo.  
 
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  Experimento 3. Disminución de la presión de un gas confinado con el aumento del volumen que lo contiene.  
  Por medio de este experimento se puede percibir la variación de la presión del aire confinado en una jeringa cuando aumentamos su volumen a través del movimiento del émbolo.  
 
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  Experimento 4. Variación de la presión de un gas confinado con el aumento de temperatura.  
  A través del comportamiento del aire encerrado en un frasco se estudia la variación de la presión de un gas con el aumento de la temperatura.  
 
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  Experimento 1. Bolsa plástica agujereada.
 
En este experimento se puede observar la fuerza que ejerce un líquido sobre la superficie del envase que lo contiene. Se utiliza una bolsa plástica llena de agua a la cual se le hacen pequeños orificios por medio de un alfiler.

Elementos necesarios

  Precauciones

•  Una bolsa plástica.

•  Agua.

•  Una aguja o alfiler.

 

En el lugar donde se desarrolle el experimento no debe haber objetos que se puedan dañar al ser mojados.

Procedimiento

•  Se llena la bolsa plástica con agua y se cierra ajustando su parte superior con la mano, de tal manera que no quede aire dentro de ella.

•  Luego se agujerea la bolsa con la aguja o alfiler en distintas posiciones y direcciones.

•  Cada vez que haga un agujero, observe la dirección y sentido del chorrito de agua que sale de la bolsa.

Preguntas

•  Al agujerear la bolsa en la parte superior indique hacia donde sale el chorro de agua.

•  Al agujerear la bolsa en la parte inferior indique hacia donde sale el chorro de agua.

•  Al agujerear la bolsa en un costado indique hacia donde sale el chorro de agua.

•  Cuando Ud. agujerea la bolsa con el alfiler formando un ángulo de  45 grados con respecto a su superficie ¿Diga con qué ángulo respecto a esa superficie sale el chorrito de agua?

•  ¿Cuál es la dirección y sentido de la fuerza con la cual el agua actúa sobre la pared de la bolsa   plástica? Por qué Ud. saca esa conclusión de este experimento.

•  Apóyese en una puerta en el mismo sentido que ésta puede ser abierta. Solicite a un compañero que se ubique por el lado contrario de la puerta y que la abra. ¿Qué sucede con su cuerpo? ¿Puede este comportamiento compararse con lo observado en este experimento? Explique sus conclusiones.

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Experimento 2. Aumento de la presión de un gas confinado con la disminución del volumen que lo contiene.

 

Por medio de este experimento se puede percibir la variación de la presión del aire confinado en una jeringa cuando disminuimos su volumen a través del movimiento del émbolo.

Elementos necesarios   Precauciones

•  Una jeringa desechable sin aguja.

 

•  La punta de la jeringa tiene que cerrarse herméticamente con el dedo.

•  Al presionar la jeringa contra el dedo, no tapar con los otros dedos la visibilidad de desplazamiento del émbolo.

•  Al tomar la jeringa no impedir con los dedos el movimiento del émbolo.

Procedimiento

•  Colocar el émbolo en la parte superior de la jeringa y presionarlo hacia el extremo opuesto. Observar hasta donde llega su desplazamiento.

•  Colocar nuevamente el émbolo en la parte superior de la jeringa, tapar con un dedo fuertemente la punta de la jeringa y presionar el émbolo hacia el extremo opuesto. Observar hasta donde llega su desplazamiento en este caso.

Preguntas

•  Indique que diferencias observa en ambos casos.

•  A qué atribuye el comportamiento diferente cuando la punta de jeringa está abierta a cuando está tapada.

•  Dibuje las fuerzas que actúan sobre el émbolo al desplazarlo en ambas situaciones.

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Experimento 3. Disminución de la presión de un gas confinado con el aumento del volumen que lo contiene.

Por medio de este experimento se puede percibir la variación de la presión del aire confinado en una jeringa cuando aumentamos su volumen a través del movimiento del émbolo.

Elementos necesarios   Precauciones
•  Una jeringa desechable sin aguja.  

•  La punta de la jeringa se tiene que encontrar herméticamente cerrado por el dedo.

•  Al presionar la jeringa contra el dedo, no tapar con los otros dedos la visibilidad de desplazamiento del émbolo.

•  Al agarrar la jeringa no impedir con los dedos el movimiento del émbolo.

Procedimiento

•  Presionar el émbolo hacia la punta de la jeringa y luego desplazarlo hacia el extremo opuesto. Observar la facilidad o dificultad de este procedimiento.

•  Presionar nuevamente el émbolo hacia la punta de la jeringa, tapar con un dedo fuertemente la punta de ella y halar el émbolo hacia el extremo opuesto el máximo posible. Observar la facilidad o dificultad de este procedimiento.

•  Con la punta de la jeringa destapada presionar el émbolo hacia su punta, luego tapar fuertemente ese orificio, posteriormente halar el émbolo hacia el extremo opuesto el máximo posible y soltarlo. Observe que sucede con el émbolo en este caso.

Preguntas

•  Indique que diferencias observa al desplazar el émbolo cuando la punta de la jeringa se encuentra tapada o destapada.

•  A qué atribuye el comportamiento distinto cuando la punta de la jeringa está abierta a cuando está tapada.

•  Dibuje las fuerzas que actúan sobre el émbolo al desplazarlo en ambas situaciones.

•  Dibuje las fuerzas que actúan sobre el émbolo al soltarlo después de haberlo llevado a su desplazamiento máximo, manteniendo la punta cerrada.

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Experimento 4. Variación de la presión de un gas confinado con el aumento de la temperatura.

A través del comportamiento del aire encerrado en un frasco se estudia la variación de la presión de un gas con el aumento de la temperatura.

Elementos necesarios   Precauciones

•  Un pequeño envase de vidrio resistente al calor tipo pyrex.

•  Un globo pequeño.

•  Agua.

•  Una cocinilla para calentar agua.

  Se debe disponer de agarraderas de material aislante al calor para tomar el envase de vidrio cuando contenga agua caliente.
Procedimiento

•  Colocar un poco de agua en el envase de vidrio.

•  Cerrar el envase con el globo.

•  Colocar el envase en la cocinilla.

•  Calentar el agua hasta su punto de ebullición y retirar el envase de vidrio de la cocinilla.

Preguntas

•  ¿Qué observó al calentar el envase de vidrio?

•  ¿Qué observó después de retirar el envase de vidrio de la cocinilla?

•  ¿Qué puede decir de la presión del aire dentro y fuera del globo inicialmente?

•  Explique el comportamiento del globo al calentar el envase de vidrio.

•  ¿Qué puede decir de la presión del aire dentro y fuera del globo mientras está colocado en la cocinilla?

•  Explique el comportamiento del globo después de sacarlo de la cocinilla.

•  ¿Qué puede decir de la presión del aire dentro y fuera del globo después que se saca el envase de vidrio de la cocinilla?

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