propiedad que relaciona la fuerza que ejerce un cuerpo sobre una superficie
Santiago
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Concepto de presión
Concepto de presión
La materia ordinaria se presenta en alguno de los tres estados siguientes: sólido, líquido o gaseoso. Existe un cuarto estado de la materia denominado plasma que es esencialmente un gas ionizado con igual número de cargas positivas que negativas.
Un sólido cristalino es aquél que tiene una estructura periódica y ordenada, como consecuencia, tiene una forma que no cambia, salvo por la acción de fuerzas externas. Cuando se aumenta la temperatura, los sólidos se funden y cambian al estado líquido. Las moléculas ya no permanecen en posiciones fijas, aunque las interacciones entre ellas sigue siendo suficientemente grande para que el líquido pueda cambiar de forma sin cambiar apreciablemente de volumen, adaptándose al recipiente que lo contiene.
En el estado gaseoso, las moléculas están en continuo movimiento y la interacción entre ellas es muy débil. Las interacciones tienen lugar, cuando las moléculas chocan entre sí. Un gas se adapta al recipiente que lo contiene pero trata de ocupar todo el espacio disponible.
En este capítulo, se estudiarán los denominados fluidos ideales o perfectos, aquellos que se pueden desplazar sin que presenten resistencia alguna. Posteriormente, estudiaremos los fluidos reales, aquellos que presentan cierta resistencia al fluir. La dinámica de fluidos es muy compleja, sobre todo si se presentan los denominados vórtices o torbellinos.
Densidad de un fluido
La densidad de una sustancia se define como el cociente de su masa entre el volumen que ocupa.
ρ= m V ρ=mV
La unidad de medida en el S.I. de Unidades es kg/m3, también se utiliza frecuentemente la unidad g/cm3
Densidad de sólidos y líquidos a (20ºC)
Sustancia Densidad (g/cm3) Sustancia Densidad (g/cm3)Acero 7.7-7.9 Oro 19.31
Aluminio 2.7 Plata 10.5
Cinc 7.15 Platino 21.46
Cobre 8.93 Plomo 11.35
Cromo 7.15 Silicio 2.3
Estaño 7.29 Sodio 0.975
Hierro 7.88 Titanio 4.5
Magnesio 1,76 Vanadio 6.02
Níquel 8.9 Volframio 19.34
Sustancia Densidad (g/cm3) Sustancia Densidad (g/cm3)Aceite 0.8-0.9 Bromo 3.12
Acido sulfúrico 1.83 Gasolina 0.68-0.72
Agua 1.0 Glicerina 1.26
Agua de mar 1.01-1.03 Mercurio 13.55
Alcohol etílico 0.79 Tolueno 0.866
Fuente: Manual de Física Elemental. Koshkin N. I., Shirkévich M. G.. Edtorial Mir (1975) (págs. 36-37).Concepto de presión
Se define presión como el cociente entre la componente normal de la fuerza sobre una superficie y el área de dicha superficie.
p= F n S p=FnS
La unidad de medida recibe el nombre de pascal (Pa).
La fuerza que ejerce un fluido en equilibrio sobre un cuerpo sumergido en cualquier punto es perpendicular a la superficie del cuerpo. La presión es una magnitud escalar y es una característica del punto del fluido en equilibrio, que dependerá únicamente de sus coordenadas como veremos en la siguiente página.
En la figura, se muestran las fuerzas que ejerce un fluido en equilibrio sobre las paredes del recipiente y sobre un cuerpo sumergido. En todos los casos, la fuerza es perpendicular a la superficie, su magnitud y el punto de aplicación se calculan a partir la ecuación fundamental de la estática de fluidos.
Fuerza: unidades, tipos, propiedades y características
Fuerza ✓ Te explicamos qué es una fuerza, sus unidades y cómo se clasifica esta magnitud. Además, sus características generales, sistema, propiedades y más...
— DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS —
FUERZA
La fuerza es una magnitud vectorial.
¿Qué es la fuerza?
La fuerza es todo agente con capacidad para modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. Lo que mide la fuerza, en tanto magnitud vectorial, es la intensidad de las interacciones entre dos partículas o sistemas de partículas.
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Se distingue de los conceptos de trabajo (que existe cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo generando su desplazamiento) y de energía (que es una medida de la capacidad que tiene una partícula o cuerpo de generar trabajo).
Isaac Newton inventó el primer instrumento para medir fuerzas, denominado dinamómetro. Dado que el peso es una forma de fuerza, también es utilizado para pesar objetos.Ver además: Leyes de Newton
Unidades de fuerza
La fuerza se calcula como la masa por la aceleración y se mide usualmente en Newtons.
Existen diferentes formas de medir la fuerza, según los diversos sistemas:
Sistema Internacional de Unidades. En este sistema, la masa se mide en kilogramos y la aceleración en metros sobre segundos al cuadrado. Así, la fuerza se mide en Newtons (N), siendo un Newton igual a un kilogramo por metro sobre segundos al cuadrado (kg.m/s2).Sistema Técnico. Este sistema mide la fuerza según unidades técnicas de masa (u.t.m.), sin depender de otras magnitudes. Por eso es una unidad fundamental. La medida de fuerza en este sistema es el kilogramo-fuerza (kgf).Sistema Cegesimal de Unidades. Su medida de fuerza es el dina (dyn).Sistema anglosajón de unidades. Su medida de fuerza es la libra fuerza (lbf).Tipos de fuerza
La fuerza elástica es una medida de la capacidad de ciertos objetos para recuperar su forma original.
Entre los diversos tipos de fuerza, los principales son:
Fuerza gravitatoria. Es la fuerza de atracción entre dos cuerpos. Depende de la distancia entre ambos y de sus masas.Fuerza electromagnética. Repercute sobre los cuerpos que están cargados eléctricamente. Entre los cuerpos cargados con cargas opuestas existe una fuerza que los atrae, mientras que entre los cuerpos cargados con cargas iguales existe una fuerza que los repele. La fuerza electromagnética interviene en transformaciones físicas y químicas de átomos y moléculas.Fuerza nuclear fuerte. Mantiene unidos los componentes de los núcleos atómicos: los neutrones y los protones.Fuerza nuclear débil. Es la responsable, entre otras cosas, de los decaimientos beta del núcleo atómico.Fuerza de rozamiento estática. Es la resistencia que ofrece un cuerpo para ser movido, es igual (pero en sentido contrario) a la fuerza mínima necesaria para moverlo.Fuerza elástica. Es la capacidad que tienen determinados objetos para recuperar su forma original al ser deformados. Por ejemplo, los resortes. La fuerza elástica depende de ciertas propiedades físicas de los objetos.Fuerza de rozamiento. Cuando un objeto se mueve sobre otro, la resistencia que el segundo ofrece al movimiento del primero se denomina fuerza de rozamiento.Fuerza normal. Es la fuerza que la superficie sobre la que se apoya un cuerpo ejerce sobre él. Su dirección es perpendicular a la superficie.Fuerza de empuje. Los fluidos (líquidos o gases) ejercen una fuerza de empuje a los cuerpo que están sumergidos en ellos. Esta fuerza tiene dirección vertical y sentido hacia arriba.Propiedades de la fuerza
Debido a que es una magnitud vectorial, toda fuerza tiene cuatro propiedades:
Intensidad. Es la cantidad de fuerza ejercida.Dirección. Toda fuerza se ejerce en el espacio, con algún ángulo o inclinación con respecto a un sistema de referencia.Sentido. Cuando dos objetos ejercen fuerzas uno sobre el otro, la dirección de ambas fuerzas puede ser igual, pero su sentido opuesto (por ejemplo, una fuerza se ejerce de arriba hacia abajo mientras que la otra fuerza se ejerce desde abajo hacia arriba).Punto de aplicación. Es la superficie o punto donde se aplica la fuerza.Sistemas de fuerza
Si las fuerzas paralelas tienen el mismo sentido el resultado será la suma de ellas.
Existe un sistema de fuerzas cuando varias fuerzas actúan al mismo tiempo sobre un mismo cuerpo. De la interacción de cada una de estas fuerzas (componentes) resulta una única fuerza que se denomina Fuerza Resultante. Estos sistemas pueden ser de:
fuente : www.caracteristicas.co
Fuerza normal
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Fuerza normal
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representa la fuerza normal
En física, la fuerza normal
{\displaystyle F_{n}\,}
(o ) se define como la fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado sobre ella. Esta es de igual magnitud y dirección, pero de sentido contrario a la fuerza ejercida por el cuerpo sobre la superficie.1
En general, la magnitud o módulo de la fuerza normal es la proyección de la fuerza resultante sobre el cuerpo,
{\displaystyle \mathbf {F} _{R}}
, sobre el vector normal a la superficie. Cuando la fuerza actuante es el peso, y la superficie es un plano inclinado que forma un ángulo α con la horizontal, la fuerza normal se calcula así:
{\displaystyle F_{N}=mg\cos(\alpha )}
Donde m es la masa, g es la gravedad y ambos son multiplicados por el coseno del ángulo que forma la superficie (α).
Ejemplo teórico[editar]
Ejemplo[editar]
Ejemplo teórico[editar] Ejemplo[editar] Notas y referencias[editar]
↑ Cromer, Alan H. (1986). . Reverte. pp. 37-38. ISBN 9788429141566. Consultado el 18 de julio de 2013.
↑ El módulo de la fuerza normal es igual al módulo del peso, ya que el peso es la única fuerza que está actuando en dirección hacia la superficie donde se localiza el objeto y no hay otros factores que disminuyan la fuerza que el peso ejerce sobre esa misma superficie, como podría ser una inclinación en la superficie.
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