INDICE

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INDICE

RESUMEN2

OBJETIVOS2

MARCO TEORICO2

Densidad2

Peso Especifico2

Principio De Arquimides2

Presin Atmosfrica4

Presin Hidrosttica4

Principio De Funcionamiento Del Submarino4

Hidrodinmica4

Densidad Del Agua Del Mar4

MATERIALES Y MTODO5

CONCLUSIONES5

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS5

DIBUJOS6

EL SUBMARINISTA

RESUMEN

Este trabajo se titula el submarinista y consiste en una maqueta que demuestra la forma como funcionan los submarinos y los peces con vejiga natatoria modificando su peso especfico con lo que logran diferentes niveles de inmersin.Consiste bsicamente en una botella llena de agua a la que se le ha incluido un mueco plstico con un tubo con aire adosado a la espalda dejando una abertura inferior abierta. Cuando presionamos la botella provocamos que la presin de nuestras manos se transmita al agua que a su vez comprime el agua del tubo y penetra dentro de l haciendo que el submarinista vari (aumente) su peso especfico y, por tanto, se hunda.OBJETIVOS

Reproducir el efecto de inmersin de los submarinos y los peces con vejiga natatoria.MARCO TEORICO

DensidadLa densidad es una medida utilizada por la fsica y la qumica para determinar la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. La ciencia establece dos tipos de densidades. La densidad absoluta o real que mide la masa por unidad de volumen, y es la que generalmente se entiende por densidad. Se calcula con la siguiente formula: Densidad = masa / volumen.

La densidad de una sustancia puede variar si se cambia la presin o la temperatura. En el caso de que la presin aumente, la densidad del material tambin lo hace; por el contrario, en el caso de que la temperatura aumente, la densidad baja. Sin embargo para ambas variaciones, presin y temperatura, existen excepciones, por ejemplo para slidos y lquidos el efecto de la temperatura y la presin no es importante, a diferencia de los gases que se ve fuertemente afectada

Peso EspecificoEl peso especfico es una medida de concentracin de materia al igual que la densidad pero hay que tener cuidado de confundirla con sta, confundirlas sera equivalente a confundir "peso" con "masa".

Mientras que el peso especfico se define como Peso por unidad de volumen, la densidad se define como Masa por unidad de volumen.

As, el peso especfico est dado por la relacin: = P/V( = peso especfico; P = peso del cuerpo y V = volumen).Principio De ArquimidesLey fsica que establece que cuando un objeto se sumerge total o parcialmente en un lquido, ste experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del lquido desalojado. La mayora de las veces se aplica al comportamiento de los objetos en agua, y explica por qu los objetos flotan y se hunden y por qu parecen ser ms ligeros en este medio.

El concepto clave de este principio es el `empuje', que es la fuerza que acta hacia arriba reduciendo el peso aparente del objeto cuando ste se encuentra en el agua.

Por ejemplo, si un bloque metlico que posee un volumen de 100 cm3 se hunde en agua, desplazar un volumen similar de agua cuyo peso aproximado es 1 N. Por tanto, el bloque parecer que pesa 1N menos.

Un objeto flota si su densidad media es menor que la densidad del agua. Si ste se sumerge por completo, el peso del agua que desplaza (y, por tanto, el empuje) es mayor que su propio peso, y el objeto es impulsado hacia arriba y hacia fuera del agua hasta que el peso del agua desplazada por la parte sumergida sea exactamente igual al peso del objeto flotante. As, un bloque de madera cuya densidad sea 1/6 de la del agua, flotar con 1/6 de su volumen sumergido dentro del agua, ya que en este punto el peso del fluido desplazado es igual al peso del bloque.

Por el principio de Arqumedes, los barcos flotan ms bajos en el agua cuando estn muy cargados (ya que se necesita desplazar mayor cantidad de agua para generar el empuje necesario).

Adems, si van a navegar en agua dulce no se pueden cargar tanto como si van a navegar en agua salada, ya que el agua dulce es menos densa que el agua de mar y, por tanto, se necesita desplazar un volumen de agua mayor para obtener el empuje necesario. Esto implica que el barco se hunda ms.

Laflotabilidades la capacidad de un cuerpo para sostenerse dentro del fluido. Se dice que un cuerpo esta enflotacincuando permanece suspendido en un entorno lquido o gaseoso, es decir en unfluido."Un objeto flotar sobre un fluido (ambos bajo el efecto fuerza de una gravedad dominante) siempre que el nmero de partculas que componen el objeto sea menor al nmero de partculas del fluido desplazadas".La flotabilidad de un cuerpo dentro de un fluido estar determinada por las diferentes fuerzas que acten sobre el mismo y el sentido de las mismas. Laflotabilidadespositivacuando el cuerpo tienda a ascender dentro del fluido, esnegativacuando el cuerpo tiene a descender dentro del fluido, y esneutracuando se mantiene en suspensin dentro del fluido. La flotabilidad viene establecida por elPrincipio de Arqumedes, y si el cuerpo fuera de naturaleza compresible su flotabilidad se ver modificada al variar su volumen segn laLey de Boyle-Mariotte.

Presin AtmosfricaTodos los cuerpos son atrados hacia en centro de la Tierra por ese fenmeno que denominamos fuerza de la gravedad.El aire atmosfrico, teniendo masa, tambin tiene peso y eso se debe a la fuerza gravitatoria que atrae su masa. Siendo el aire un fluido se llama Presin Atmosfrica a la fuerza que ejerce ste contra cualquier superficie.

Cuanto ms larga sea la columna de aire que est encima de nuestros hombros, habr mayor presin atmosfrica. As, un hombre de la costa sostiene una mayor columna de aire encima que un hombre de la sierra, por tanto, en la costa hay mayor presin atmosfrica que en la sierra.

Presin HidrostticaSupongamos que te sumerges en el agua del mar, la presin que acta sobre ti depender del peso de la columna de agua que tengas encima, sobre la superficie de tu cuerpo. Si te sumerges hasta 1 tendrs menos presin que en 2 y a su vez que en 3. De la misma manera que en el aire atmosfrico, una masa de agua o cualquier otro fluido, ejerce ms o menos presin sobre los cuerpos dependiendo de la cantidad grande o pequea de columna de fluido que est por encima.

Principio De Funcionamiento Del SubmarinoEl submarino necesita de un sistema de tanques para poder sumergirse (y volver a emerger). Efectivamente, poseen los llamados "tanques de inmersin", generalmente ubicados a ambos lados del casco que, una vez inundados, le dan al submarino el peso necesario para poder descender. Igual que un pez, la cantidad de agua dentro de estos tanques le confiere una flotabilidad apenas positiva, permitindole bajar, subir, o navegar entre dos aguas. En otras palabras, el submarino puede variar el peso especfico total de su estructura.

HidrodinmicaLahidrodinmicaestudia ladinmicadefluidos incompresibles. Por extensin, dinmica de fluidos.Etimolgicamente, lahidrodinmicaes la dinmica del agua, puesto que el prefijo griego "hidro-" significa "agua". Aun as, tambin incluye el estudio de la dinmica de otros fluidos. Para ello se consideran entre otras cosas la velocidad, presin, flujo y gasto del fluido. Para el estudio de la hidrodinmica normalmente se consideran tres aproximaciones importantes:1. Que el fluido es un lquido incompresible, es decir, que su densidad no vara con el cambio de presin, a diferencia de lo que ocurre con los gases.

2. Se considera despreciable la prdida de energa por laviscosidad, ya que se supone que un lquido es ptimo para fluir y esta prdida es mucho menor comparndola con la inercia de su movimiento.

3. Se supone que el flujo de los lquidos es en rgimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del lquido en un punto es independiente del tiempo.

Densidad Del Agua Del MarNo es igual el agua del mar al agua de una piscina o un ro, la primera es salada y la segunda tiene ausencia de sal (agua dulce). La presencia de sal en el agua de mar hace que sta tenga ms densidad y, por tanto, ms peso especfico, que el agua de piscina o ro que tiene sal pero en una nfima cantidad.

El agua de mar es salada por la concentracin desales mineralesdisueltas que contiene, un 55 (5,5%) como media, entre las que predomina elcloruro sdico, tambin conocido como sal de mesa.

MATERIALES Y MTODO

Botella plstica de 3.5 litros

Agua

Azul de metileno

Un muequito plstico

Sorbete (caita)

Alambre de estao para soldadura

Cartulina plastificada

Sistema de Luces de colores

1. Se llen la botella con agua y se adicion azul de metileno para darle la coloracin marina adecuada.

2. Se tom un trozo de 6 cms de sorbete y se dobl a la mitad atndolo a la espalda de un mueco de plstico.

3. Se le coloc alambre de estao a los pies del mueco para servir de lastre. Se adicion tanto lastre como sea necesario hasta que asegure una tenue flotabilidad en un vaso de agua.

4. Una vez comprobada la flotabilidad adecuada se incluy el mueco en la botella.

5. Se cerr la botella hermticamente y se adicion adornos de cartulina plastificada para disimular la forma de la botella.

6. Adicionalmente se le col luces destellantes solo como adorno.

CONCLUSIONES

Este invento funciona porque podemos hacer variar el peso especfico del submarinista a voluntad.

El submarinista se hunde por que su peso especfico aumenta. Se va hacia arriba (flota) cuando su peso especfico disminuye.

Cuando apretamos la botella trasladamos presin al liquido contenido en la botella. Siendo este un fluido, distribuye la presin en todo sentido. Dentro del sorbete hay aire que se comprime cuando apretamos la botella pues obligamos al agua a entrar en el sorbete. Es en ese momento en que el peso especfico del submarinista aumenta y se hunde.

Controlando la presin con que oprimimos las paredes de la botella se podr hacer variar a voluntad el peso especfico del submarinista y as controlar el grado de flotabilidad haciendo que se mueva a voluntad.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Novedosos experimentos e inventos para escolares. Edit. y Distr. Santa Brbara, Lima, Per. 2002 Cuello, Josep. La biblia de las ciencias naturales. Edit. Lexus. Lima, 2005

Enciclopedia Ocano. Editorial Ocano. Bs. As. Argentina. 2000

http://es.wikipedia.org Enciclopedia multimedia Encarta

DIBUJOS

FLOTA

SE HUNDE

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