PRÁCTICA DE FLUIDOS
Decimos
que una sustancia puede fluir cuando la fuerza de atracción entre sus moléculas
las permite desplazarse unas sobre otras para adoptar la forma del recipiente. Son
fluidos los gases y los líquidos, y como ejemplo para su estudio utilizaremos
el aire de la atmósfera y el agua.
Todos
los cuerpos, incluidos los fluidos, ejercen fuerzas, unos sobre otros, que son
consecuencia de la atracción gravitatoria, o bien, de las fuerzas de cohesión
entre sus moléculas. Si estas fuerzas se concentran sobre una superficie muy
pequeña producirán un efecto mucho mayor que si lo hacen sobre una superficie grande.
Así nace el concepto físico de presión,
presión atmosférica, presión hidrostática, presión osmótica.
Un
líquido está quieto, en equilibrio, porque las fuerzas de cohesión entre sus
moléculas se anulan mutuamente ya que empujan unas en sentido contrario a las
otras y con igual intensidad. Sin embargo, en la superficie libre del líquido
no llegan a anularse. La resultante en estos puntos se le conoce como tensión superficial.
Las
paredes del recipiente hacen fuerzas de adhesión con los líquidos por lo que si
son diferentes a las de cohesión, el líquido se pegará a las paredes
produciendo un menisco.
El
líquido contenido en un recipiente ejerce un peso sobre el fondo, que al tener
una superficie, nos permite hablar de presión
hidrostática. Cuanta más profundidad mayor presión.
El
aire de la atmósfera también es un fluido por lo que cuanto más hundidos nos
encontremos en ella, mayor presión
atmosférica tendremos que soportar.
Experiencia 1: Estudio de la
presión hidrostática de un fluido.
Vamos a demostrar que en el fondo del agua
existe una fuerza que empuja verticalmente, hacia arriba a la moneda, y que
esta fuerza es igual al peso del agua que tiene encima.
Procedimiento:
1. Llena el vaso de
precipitados con agua
2. Fija un trozo de hilo
a la placa de metal.
2. Toma el tubo de vidrio
abierto por ambos extremos y acopla a uno de ellos la placa de metal,
manteniendo el hilo tenso.
1 tubo en forma de U, 1 regla
3. Introduce el tubo en
el vaso de precipitados y después suelta el hilo. ¿Qué ocurre? Razona por qué.
4. Deja que se llene el tubo con agua, poco
a poco.
materiales:
Experiencia 2: Medición de la
presión con un tubo en U.
Comprobamos que la presión hidrostática aumenta con la profundidad
Procedimiento:
- Introduce el extremo del tubo en forma de
U a una profundidad determinada. Observa la diferencia de nivel obtenido
en el extremo opuesto.
- Razona cuál sería el valor de la presión
medida.
- Repite las mediciones para diferentes
profundidades.
- Haz una tabla de valores, estima el
posible error que estás cometiendo, lleva los datos a una gráfica y
comprueba si se cumple la ecuación matemática obtenida en la práctica
anterior.
principio de arquimedes
Procedimiento:
- Cuelga una esfera de metal de un
dinamómetro y anota su peso.
- Vierte agua en una probeta, hasta la
mitad aproximadamente y mide con cuidado el volumen tratando de no cometer
error de paralaje.
- Sumerge la esfera colgada del dinamómetro
previamente, tal y como indica la figura, procurando que el agua cubra la
esfera por completo y anota su peso.
Anota su peso y también el nivel del líquido
Experiencia 4: Comprobación del
principio de Pascal: Prensa hidráulica.
1.- Primero comprueba que la presión en el
interior de un líquido es perpendicular a las paredes:
Toma una botella de plástico y realiza varios
orificios a diferentes alturas. Llénala con agua y observa que sale siempre
perpendicular a la superficie. También sale con mayor fuerza en los orificios
de abajo que en los de arriba, ya sabes que la presión aumenta con la
profundidad.
2.- Comprueba el principio de Pascal: "La presión
ejercida sobre un líquido se transmite por igual a cada punto del líquido y en
todas las direcciones".
Puedes llenar
con agua un globo con varios orificios, al presionar verás que los chorros
salen igual en todas las direcciones.
3.- Demuestra que con una
fuerza pequeña se puede mover un peso grande.
Material: 2 jeringuillas de diferente
diámetro, 2 pesas de distinta masa, un
tubo en forma de U, agua, colorante y 1 vaso.
Procedimiento:
- Realiza el montaje de la figura con un
tubo de plástico y las 2 jeringuillas.
Llénalo con agua hasta
1/3 de su altura
- Presiona el émbolo de la jeringuilla de
mayor diámetro y observa cómo es la
fuerza en el émbolo de la otra.
Presiona ahora el émbolo de menor diámetro y
explica cómo es la fuerza ejercida en el otro émbolo en relación con el paso 3.
Coloca un objeto pesado sobre la
jeringuilla de mayor superficie y presiona el émbolo de la jeringuilla de menor
diámetro
Se ha previsto dar a
conocer las actividades de ampliación de Física y Química de 4º ESO organizando
la exposición de un taller de Química a los alumnos del primer ciclo de Secundaria,
para ello, se solicita a los alumnos de 4º que preparen varias reacciones
químicas que pudieran ser de interés. 
