Volumen
Ejemplo del Principio de Arquímedes: El volumen adicional en
la segunda probeta corresponde al volumen desplazado por el sólido sumergido
(que naturalmente coincide con el volumen del sólido).
El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma
que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe
un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que
desaloja». Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostático o de
Arquímedes, y se mide en newtons (en el SIU). El principio de Arquímedes se
formula así:
o bien
Donde E es el empuje , ρf es la densidad del fluido, V el
«volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente
en el mismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa, de este modo, el
empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la
gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales2 y descrito
de modo simplificado3 ) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el
centro de gravedad del fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el
nombre de centro de carena.
El volumen 1 es una magnitud escalar 2 definida como el
espacio ocupado por un objeto. Es una función derivada de longitud, ya que se
halla multiplicando las tres dimensiones.
En física, el volumen es una magnitud física extensiva que
es asociada a la propiedad de los cuerpos físicos de ser extensos o materiales.
La unidad de medida de volumen en el Sistema Internacional
de Unidades es el metro cúbico, aunque temporalmente también acepta el litro
(que equivale a un decímetro cúbico), el que se utiliza comúnmente en la vida
práctica.
La capacidad y el volumen son términos equivalentes, pero no
iguales. Se define la capacidad como el espacio vacío de alguna cosa que es
suficiente para contener a otra u otras cosas. Por lo tanto, entre ambos
términos existe una equivalencia que se basa en la relación entre el litro
(unidad de capacidad) y el decímetro cúbico (unidad de volumen).
Este hecho puede verificarse experimentalmente de la
siguiente manera: si se tiene un recipiente con agua que llegue hasta el borde,
y se introduce en él un cubo sólido cuyas aristas midan 1 decímetro (1 dm3), se
derramará 1 litro de agua. De tal forma, puede afirmarse que:
1 dm3 = 1 litro
Equivalencias
1 dm3 = 0,001 m3 = 1.000 cm3
Unidades de volumen,
Se clasifican de la siguiente manera en tres categorías:
Unidades de volumen sólido: Miden al volumen de un cuerpo
utilizando unidades de longitud elevadas a la tercera potencia. Se le dice
volumen sólido porque en geometría se utiliza para medir el espacio que ocupan
los cuerpos tridimensionales, y se da por hecho que el interior de esos cuerpos
no es hueco sino que es sólido.
Unidades de volumen líquido. Estas unidades fueron creadas
para medir el volumen que ocupan los líquidos dentro de un recipiente.
Flujo y
Gasto.
En física es la cantidad de volumen o de agua que pasa por un tubo o conducto a través de uun
tiempo determinado.
El gasto se representa de la sig. manera;
g=v/t
ó g=VA
Las unidades de medida de esto son;
m3 / seg
Flujo
Es la cantidad de masa de un liquido que fluye a través de
una tubería en un segundo.
El flujo se define como;
F=M/T
F=ρV/T
F=ρG
Sus unidades de medida son;
kg/seg
Ahora pondremos un ejemplo de los casos anteriores;
Por una tubería fluyen 1800 litros de agua en 1 minuto,
calcular;
a) gasto
b) flujo
Primero convertimos
de unas unidades a otras;
1m=60s
1800litros=1.8m3
g=V/T g=1.8/60 g=0.03 m3/seg
f=ρG
f=1000kg/m3
f=30kg/se
Qué es Gasto y flujo
Gasto: cantidad o volumen de fluido que pasa a través de un
conducto, y el tiempo que tarda en fluir, puede calcularse también si se
considera la velocidad que lleva el líquido y se conoce el área de la sección
transversal de la tubería.
Flujo: es la cantidad de masa del fluido que fluye a través
de una tubería en un segundo,También se define como la densidad de un cuerpo, es
la relación que existe entre la masa y el volumen.
Formula para gasto.
Formula para
flujo:
Aqui pondremos algunos ejercicios de gasto y flujo:
Problemas:
Calcular el gasto de agua que pasa por una tubería de
diámetro igual a 5.08cm cuando la velocidad del líquido es de 4m/seg.
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