ZONA ESCOLAR BG 002 FORMATO PARA GUIA DE ESTUDIO DIRIGIDO ESCUELA: _PREPARATORIA OFICIAL No. 1 ANEXA A LA ENSEM TURNO: VESPERTINO SEMESTRE: CUARTO GRUPO: 1 MATERIA: FISICA II PROFESOR: JOSE ERICK GARCIA VELAZQUEZ UNIDAD I, II, III, IV.-ESTATICA, ELASTICIDAD, FLUIDOS Y TERMOLOGIA I.- INTRODUCCION MOTIVACIONAL_ La mecánica de los fluidos se puede clasificar en estática y dinámica. Dentro del estudio de la estática de fluidos, se tiene a los líquidos (a la cual se le llama hidrostática) y a los gases (a la cual se le llama aerostática), mientras que en la dinámica de fluidos se tiene a la hidrodinámica y a la Termodinámica. Para efectos de este tema, sólo se tratará con el estudio de la estática de líquidos, la hidrostática, es decir, el comportamiento de los líquidos en reposo y movimiento. Uno de los conceptos más importantes en el estudio de los líquidos es la densidad. Si alguna vez tienes la oportunidad de conocer el Mar Muerto, te darás cuenta que es un lugar en el que puedes flotar con facilidad. Al ser éste un cuerpo de agua altamente salino, su empuje hidrostático hacia arriba es mucho mayor de lo que sería uno de agua dulce. El Mar Muerto es un lago que se encuentra localizado entre Israel y Jordania, y su salinidad cerca de la superficie es de alrededor del 30% y aumenta a mayor profundidad. La salinidad que contiene este lugar es tan alta que a excepción de algunas bacterias no puede sustentar vida animal ni vegetal. Por otra parte, los líquidos se consideran como fluidos, ya que fluyen libremente y tienden a llenar los recipientes que los contienen. Los fluidos ejercen fuerzas sobre las paredes de los recipientes que los contienen y estas fuerzas, al actuar sobre áreas definidas, originan algo, a lo que se conoce como presión, misma que estudiarás con más detalle en el transcurso de este tema. Aumentar 6 C la temperatura, es equivalente a aumentar el calor de la tierra, qué crees que pasaría con todo el hielo que existe en el océano y montañas?, todo se derretiría, subiría el nivel del mar y traería consecuencias catastróficas como la desaparición de muchas ciudades. Todo este análisis de las consecuencias del calentamiento global lo estudian las personas expertas en transferencia de energía, la cual es una ciencia encargada del análisis de la mecánica de fluidos, termodinámica y transferencia de calor. Te has preguntado qué es lo que ocurre detrás de un cambio de fase? El ejemplo más común es cómo pasa el agua de estado sólido (hielo) a líquido (agua líquida). Tal vez esta situación se te haga muy sencilla, ya que simplemente pones el hielo a temperatura ambiente y se empieza a derretir, pero ahora cómo lo haces al revés?, pues muy fácil, lo metes al congelador, pero para
que tengas ese congelador funcionando hay muchísimas teorías y leyes que se siguen para que esto sea posible. En este tema vas a aprender sobre la termodinámica y sus leyes que hacen posible el funcionamiento de muchos dispositivos que usas comúnmente como el refrigerador, el clima o incluso la estufa. II.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR. Orienta tu atención al estudiar la presente unidad hacia el desarrollo de las siguientes competencias. A.- COMPETENCIA GENERICA: Analiza las situaciones de los cuerpos en reposo Analiza las propiedades mecánicas que afectan a los materiales sólidos Analiza las características y comportamiento de los fluidos en reposo y movimiento. Estudia las características térmicas y calóricas de la materia B.- COMPETENCIA DISCIPLINAR BASICA.- Identifica las características de los cuerpos en reposo Identifica las características mecánicas de los materiales sólidos. Identifica las características de la mecánica de los fluidos y su aplicación en la hidráulica Analiza la dinámica de los fluidos y su implicaciones en la vida cotidiana Establece la importancia del análisis de calor y la temperatura en diversos sistemas Estima los cambios en la materia por la alteración de la temperatura y el impacto en procesos cotidianos. III.- QUE ESTUDIAR. Vamos a estudiar lo siguiente: Unidad I 1. Estática Objeto de estudio de la estática Momento y par de fuerzas Diagrama de cuerpo libre 2. Máquinas simples Plano inclinado Cuña Palanca Polea Engrane Torno Tornillo
Unidad II 1. Elasticidad Aplicaciones de la elasticidad Generalidad de la elasticidad 2. Esfuerzo y deformación Esfuerzo de Tensión Esfuerzo de compresión Esfuerzo de corte Ley de Hooke Límite elástico Módulo de elasticidad Módulo de Young. Unidad III 1. Hidrostática Define hidráulica Define hidrostática Define viscosidad Define tensión superficial Define cohesión Define adhesión Define densidad Define peso específico 2. Presión Define presión hidrostática Define presión atmosférica Define presión manométrica Define el principio de Pascal Define principio de Arquímedes 3. Hidrodinámica Define gasto Define flujo Define ecuación de continuidad Define el teorema de Bernoulli Define el teorema de Torricelli Unidad IV 1. Termometría Conceptos de temperatura Escalas termométricas
Dilatación de cuerpos 2. Calorimetría Conceptos y formas de propagación de calor Cantidad de calor, calor específico 3. Termodinámica Sistemas termodinámicos Define la Define la ley cero de la termodinámica Define la primera ley dela termodinámica Define la segunda ley de la termodinámica IV.- COMO ESTUDIAR Realiza las siguientes actividades: Identifica las diferencias entre estática y dinámica. Identifica los tipos de equilibrio estático Identifica los elementos el diagrama de cuerpo libre. Identifica las diferencias entre momento y par de fuerzas. Realizar mapa comparativo grafico entre los diferentes tipos de máquinas simples Realizar un cuadro comparativo entre esfuerzo de tensión, compresión y corte Define la ley de Hooke, identifica su fórmula para la resolución de problemas. Identifica las diferencias entre hidráulica, hidrostática e hidrodinámica. Realiza un mapa comparativo identificando las características de los fluidos ( viscosidad, cohesión, tensión superficial, adhesión, densidad, peso específico) Realiza un mapa comparativo identificando los tipos de presión, e indica su fórmula para solucionar problemas (hidrostática, manométrica, atmosférica, principio Pascal, principio Arquímedes.) Define e Ilustra el gasto, flujo, ecuación de continuidad, teorema de Bernoulli y Torricelli Realiza una gráfica que identifica las diferencias de temperatura, clasifica en absolutas y relativas. (grados Celsius, kelvin, Fahrenheit, ranking) Ilustra los tipos de dilataciones Realiza un cuadro comparativo entre calor y temperatura Realiza un cuadro comparativo entre los medios de transferencia de calor Realiza un cuadro comparativo entre las leyes de la termodinámica
V.- DONDE ESTUDIAR: BIBLIOGRAFIA 1. Giancoli. Física. (6a. Ed). México: Prentice Hall. (ISBN: 9702606950) Capítulo(s): CAPÍTULO 10. Fluidos 2. Giancoli, D. (2006). Física: Principios con aplicaciones. (6ª Ed.). México: Pearson Educación. Capítulo 13. Temperatura y teoría cinética. Capítulo 14. Calor. 3. Tippens, Paul. (2007) Física, Conceptos y Aplicaciones. (7ª Ed.). México: McGraw Hill. Capítulo 16. Fluidos en movimiento. Capítulo 17. Temperatura y dilatación. Capítulo 18. Cantidad de Calor. 4. Pérez Montiel, Héctor. (2013) Física 2. (2ª Ed.) México: Grupo Editorial Patria CIBERGRAFIA www.fisicanet.com.ar www.hidraulicapractica.com www.fisica.laguia2000.com VI EVALUACION: INSTRUCCIONES: Escribe en el paréntesis de la derecha la letra que contenga la respuesta correcta. 1. Ciencia encargada de estudiar los líquidos en reposo ( ) a) Hidrodinámica b) Hidrostática c) Hidráulica d) Viscosidad 2. Estudia las causas que originan el reposo o el movimiento de los cuerpos ( ) a) Movimiento unitario b) Estática c) Hidráulica d) Dinámica 3. Es el punto donde estaría el centro de gravedad, si el espacio vacío fuera ocupado por un cuerpo.( ) a) Centro de gravedad b) Centroide c) Masa d) Peso
4. Maquina simple que está constituida por un disco acanalado que gira alrededor de un eje fijo. ( ) a) Palanca b) Cuña c) Plano inclinado d) Polea 5. Se tiene un resorte colgado de la pared, se le coloca una masa de 89 Kg y se observa que el resorte se estiro 140 cm. Calcula lo siguiente: a) a) La constante de elasticidad del material. b) b) la magnitud de la fuerza 6. Hace que la superficie libre de un líquido se comporte como una finísima membrana elástica ( ) c) Viscosidad d) Hidrodinámica e) Tensión superficial f) Cohesión 7. Es una medida de cuanta materia se encuentra comprimida en un espacio determinado..( ) a) Adherencia b) Cohesión c) Densidad d) Peso especifico 8. Es la presión que ejerce un líquido en reposo, sobre un cuerpo sumergido dentro de él.( ) a) Presión hidrostática b) Peso especifico c) Presión atmosférica d) Presión 9. Un contenedor con agua tiene una profundidad de 17m. Determina : a. La presión en la base del depósito. b. La presión 10m bajo la superficie del depósito.
10. Establece que un objeto que se encuentra de manera parcial o total sumergido en un fluido, experimenta una fuerza ascendente ( ) a) Principio de Arquímedes b) Hidrodinámica c) Presión manométrica d) Principio de Pascal 11. Demostró la velocidad de salida de un líquido a través de un orifico en un recipiente.( ) a) Principio de Pascal b) Principio de Arquímedes c) Teorema de Bernoulli d) Teorema de Torricelli 12. Son temperaturas relativas ( ) a) Grados Celsius y Kelvin b) Grados Celsius y Ranking c) Grados Celsius y Fahrenheit d) Grados Fahrenheit y Kelvin 13. Es el cambio de dimensión de un sólido en dos direcciones..( ) a) Dilatación volumétrica b) Dilatación lineal c) Dilatación especial d) Dilatación superficial 14. Esta ley dice que no es posible convertir absolutamente toda la energía térmica en trabajo ( ) a) Primera ley de la termodinámica b) Tercera ley de la termodinámica c) Ley Cero de la termodinámica d) Segunda ley de la termodinámica