Debido a la tensión superficial.docx
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Debido a la tensin superficial, algunos insectos (figura 13-36) logran caminar sobreel agua, y objetos ms densos que el agua, como una aguja de acero, pueden flotarsobre la superficie. La figura 13-37a muestra cmo la tensin superficial puede soportarel peso w de un objeto. En realidad, el objeto se hunde ligeramente en el fluido, demanera que w es el peso efectivo de ese objeto, es decir, su peso verdadero menos lafuerza de flotacin.FIGURA 1337 Tensinsuperficial que acta sobre a) unaesfera y b) la pata de un insecto.Ejemplo 13-16.Insecto que camina sobre el agua. La basede la pata de un insecto es esfrica aproximadamente, con un radio de 2.0 _ 105 m.La masa de 0.0030 g del insecto es soportada en partes iguales por las seis patas. Estimeel ngulo u (vase la figura 13-37) para un insecto sobre la superficie del agua. Supongaque la temperatura del agua es de 20C.PLANTEAMIENTO Como el insecto est en equilibrio, la fuerza de tensin superficialascendente es igual a la fuerza de gravedad efectiva hacia abajo sobre cada pata.Ignoramos la fuerza de flotacin para esta estimacin.SOLUCIN Suponemos que para cada pata, la fuerza de tensin superficial acta alrededorde un crculo de radio r, a un ngulo u, como se indica en la figura 13-37a. Slola componente vertical, g cos u, acta para equilibrar el peso mg. As que sustituimos lalongitud l en la ecuacin 13-13 por la circunferencia del crculo, l2pr. As que la fuerzaneta ascendente debida a la tensin superficial esEsta fuerza de tensin superficial es igual a un sexto del peso del insecto, puesto quetiene seis patas:2prg cos u L16MgPor lo tanto, u57. Si el cos u fuera mayor que 1, la tensin superficial no sera suficientepara soportar el peso del insectoNOTA Nuestro estimado ignor la fuerza de flotacin, as como cualquier diferenciaentre el radio del pie del insecto y el radio de la depresin superficial.