Empuje hidrostático

EMPUJE HIDROSTÁTICO

Ejemplos

1.     Una bola de acero de 5 cm de radio se sumerge en agua, calcula el empuje que sufre y la fuerza resultante. Datos: Densidad del acero 7,9 g/cm³

El empuje viene dado por E = dagua · Vsumergido · g   la densidad del agua se da por conocida (1000 kg/m3), nos queda calcular el volumen sumergido, en este caso es el de la bola. Utilizando el volumen de una esfera:           V = 4/3 p R3 = 4/3 p 0,053 = 5,236 · 10-4 m3    por tanto el empuje quedará:

E = d_agua·V_sumergido·g  = 1000 · 5,236 · 10^-4 · 9,8 = 5,131 N

Sobre la bola actúa el empuje hacia arriba y su propio peso hacia abajo, la fuerza resultante será la resta de ambas. El empuje ya lo tenemos, calculamos ahora el peso P = m · g, nos hace falta previamente la masa de la bola, ésta se calcula con su densidad y el volumen (la densidad del acero debe estar en S.I.).

d_acero = 7,9 g/cm³ = 7900 kg/m³         m = d_acero · V = 7900 · 5,234 · 10^-4 = 4,135 kg
P = m · g = 4,135 · 9,8 = 40,52 N
Como vemos el peso es mucho mayor que el empuje, la fuerza resultante será P - E = 35,39 N hacia abajo y la bola se irá al fondo.

2.     Un cubo de madera de 10 cm de arista se sumerge en agua, calcula la fuerza resultante sobre el bloque y el porcentaje que permanecerá emergido una vez esté a flote. Datos: densidad de la madera 700 kg/m3

Este ejercicio es muy similar al anterior, el cuerpo es ahora un cubo de volumen V = lado³ = 0,1³ = 0,001 m³ por tanto el empuje será:
E = d_agua·V_sumergido·g  = 1000 · 0,001 · 9,8 = 9,8 N
La masa del bloque será:
m = d_madera · V = 700 · 0,001 = 0,7 kg
y su peso:
P = m · g = 0,7 · 9,8 = 6,86 N
Vemos que el empuje es mayor que el peso, la fuerza resultante es de 2,94 N hacia arriba lo que hace que el cuerpo suba a flote.
Una vez a flote parte del cuerpo emergerá y no el volumen sumergido disminuirá, con lo cual también lo hace el empuje. El bloque quedará en equilibrio a flote cuando el empuje sea igual al peso y no actúe resultante sobre él, calculemos cuánto volumen permanece sumergido cuando esté a flote.
A flote  E = P            d_agua·V_sumergido·g = Peso      1000 · V_sumergido · 9,8 = 6,86
Despejando V_sumergido =  7 · 10^-4 m³ la diferencia de este volumen bajo el agua y el volumen total del bloque será la parte emergida   V_emergido = 0,001 - 7 · 10^-4 = 3 · 10^-4 m³ emergidos.
El porcentaje de bloque emergido será   3 · 10^-4 /0,001 · 100 = 30 %

3.     Se desea calcular la densidad de una pieza metálica, para ello se pesa en el aire dando un peso de 19 N y a continuación se pesa sumergida en agua dando un peso aparente de 17 N. calcula la densidad del metal.

Si en el agua pesa 2 N menos que fuera es que el empuje vale 2 N, utilizando la fórmula del empuje podemos sacar el volumen sumergido, es decir, el volumen de la pieza.
E = d_agua·V_sumergido·g            2 = 1000 · V · 9,8            V = 2,041 · 10^-4 m³
Sabiendo el peso real de la pieza sacamos su masa   m = P/g = 19/9,8 = 1,939 kg.
Ya sabemos el volumen de la pieza y su masa, por tanto su densidad será:
d = m/V = 1,939/2,041 · 10^-4 = 9499 kg/m³
Ejercicios
1. Un objeto de 5 kg se mete en el agua y se hunde siendo su peso aparente en ella de 30 N, calcula el empuje, su volumen y su densidad.
2. Una pieza de 50 g y un volumen de 25 mL, pesa sumergida en un líquido 0,2 N, calcula la densidad del líquido.
3. Calcula el volumen que se encuentra sumergido en un barco de 10000 toneladas si la densidad del agua del mar es 1030 kg/m³

Soluciones:

1.  19 N; 1,939 · 10^-3 m³; 2579 kg/m³

2.  1183 kg/m³

3.  9709 m³

Física - 2da ley de Newton

Ejercicios de complementación para alumnos de 5to A – B

Desarrollar y presentar en su cuaderno de física.

1) Se muestran 3 bloques de masas m1 = 2 kg. m2 = 3 kg. m3 = 8 kg. Si se supone nulo el roce, calcular la aceleración del sistema.

2) Calcula la aceleración del sistema, si m1=2000 g y m2=2200 g.

3)  El sistema siguiente se mueve por efecto de la fuerza Fx, si la aceleración del sistema es 0,2 m/s², cuál será el valor de la fuerza Fx?

4) Se muestran 3 bloques de masas m1 = 2 kg. m2 = 3 kg. m3 = 8 kg. Si hay fricción entre la superficie y la masa m3, siendo el coeficiente de fricción = 0,2. Calcular la aceleración del sistema.

Repasamos el aparato locomotor

utiliza este enlace para poner a prueba tus conocimientos:

http://salonhogar.net/el_cuerpo_humano/alocomot/htm/42.html

espero superes el reto.

Y aquí encuentras de todo el cuerpo humano.
CUERPO HUMANO






trabajo complementario para los alumnos del 5to de secundaria del Colegio San Vicente de Paúl de Surquillo - Lima - Perú


dibuja los siguientes músculos, identificarlos y escribe su nombre.

Química: composición centesimal

Aquí tienes un grupo de problemas sobre composición centesimal y fórmulas. Resuélvelos y ejercítate.

1.    Calcula la composición centesimal del nitrato de sodio, NaNO₃

2.    Calcula la composición centesimal del sulfato de amonio, (NH4)2SO4

3.    Calcula la composición centesimal del butano, C4H10

4.    Calcula l a composición centesimal del etanol, C2H5O

5.    Calcula la fórmula empírica de un compuesto que tiene la composición centesimal siguiente: 38,71% Ca, 20% P y 41,29% O. Sol.: Ca3(PO4)2

6.    Al analizar 7,235g de un compuesto se obtuvieron 0,148g de H, 2,362 de S y el resto de oxígeno. Calcula su fórmula empírica. Sol.: H2SO4

7.  Una cantidad de vapor de cierto compuesto que pesa 2,4g ocupa 934cc a 298K y 740mm Hg. Dicho compuesto contiene el 37,2% de C, el 7,8% de H y el 55,0% de Cl. ¿Cuál es su fórmula molecular?. Res: C2H5Cl

8.  Cierto cloruro de mercurio contiene un 84,97% de mercurio, y la densidad del vapor que se obtiene cuando se sublima a 42ºC y 1 atm es 18,28 g/L. Calcula la fórmula molecular. Sol.: Hg2Cl2

9.  La glucosa, el ácido láctico, el ácido acético y el formaldehído tienen la misma composición centesimal: 40%C, 53,3%O y 6,7%H. Calcula la fórmula molecular de cada uno sabiendo que sus masas moleculares son: M(glucosa)=180, M(ácido láctico)=90, M(ácido acético)=60, M(formaldehído)=30. Sol.: C6H12O6, C3H6O3, C2H4O2, CH2O.

10.  Un compuesto volátil contiene un 54,50% de C, un 9,10% de H y el resto de O. Sabiendo que 0,345g de este compuesto en estado vapor ocupan 120 mL a 100ºC y 1 atm, determina sus fórmulas empírica y molecular. Sol.: C2H4O, C4H8O2

11.  Cuando se queman 2,81g de un determinado compuesto que está constituido por C, H y O, con exceso de oxígeno se producen 5,75g de CO2 y 1,76g de H2O. Determina la fórmula empírica del compuesto. Res: C2H3O

12.    Una muestra de 2,24g de un óxido de cobre está formada por 1,99g de cobre y el resto de oxígeno. Calcula su fórmula empírica. Sol.: Cu2O

13.    ¿Cuál es la fórmula de un compuesto que contiene 40% de C, 6,7% de H y 53,3% de O, si su masa molecular es 60?. Res: C2H4O2.

14.    Un compuesto contiene 29,46% de Ca, 23,51% de S y 47,03% de O. ¿Cuál será su fórmula empírica?. Res: CaSO4

15.  Un compuesto contiene 26,58% de K, 35,4% de Cr y 38,02% de O. ¿Cuál es su fórmula empírica?. Res: K2Cr2O7

16.  La descomposición térmica de 10,0g de un compuesto formado por C, O y Ca genera 4,4g de CO2 y 5,6g de CaO. Calcula la fórmula del compuesto. Sol.: CaCO3

17.  Cuando se calientan 2,612g de un óxido de cobre en corriente de gas hidrógeno se obtienen 0,592g de agua. ¿Cuál es la fórmula del óxido de cobre?. Res: CuO

18.  La combustión de 1g de un hidrocarburo (contiene sólo H y C), da 1,498g de agua. ¿Cuál es la fórmula empírica del hidrocarburo?. Res: C5H12

Trabajo de Investigación - Biología

TRABAJO DE INVESTIGACION BIOLOGICA

 

 Tarea y proceso 

El objetivo consiste en analizar cada uno de los problemas que se os puedan presentar, y orientar a aquellos que necesitan de vuestro juicio… 

•  Una pareja tiene un hijo con problemas en la médula, y se plantea seleccionar un embrión fecundado para que sea compatible con el hijo enfermo. Los médicos encargados del caso, plantean el problema al Comité de Bioética.
• Uno de los doctores del Hospital está desarrollando una línea de investigación que sería capaz de curar la diabetes. Las pruebas que ha realizado con ratones han resultado favorables, y pide permiso al Comité de Bioética para que le permitan hacer experimentos con células madre en humanos.
• Un niño tiene una enfermedad irreversible, cuya curación pasa por emplear la clonación a partir de células tomadas de un embrión fecundado con los genes de los padres, algo que, en cualquier caso, tampoco garantiza la curación. El equipo médico que llevan el caso recurren al Comité de Bioética para saber si pueden o no llevar a cabo las investigaciones correspondientes.

La presentación final de la tarea puede realizarse de dos maneras:

• O bien en un Boletin realizado en un procesador de Textos
• O bien a través de una presentación en Power Point

 

En ambos casos, deberán incluirse:

 

a) Un análisis general del problema: qué intereses están en juego en cada caso, y cuál es la situación actual, tanto desde un punto de vista médico como legal.

  

b) Un dictamen fundamentado y argumentado, en el que aparezcan los motivos que han llevado al Comité de Bioética a tomar una u otra decisión.

  

Al tratarse de problemas bioéticos, se valorará tanto la precisión en el uso del lenguaje, como a los gráficos que acompañen a la misma y ayude a la comprensión del problema, así como la solidez de los argumentos planteados. Se valorará también posibles y eventuales contactos (reales o virtuales) con profesionales que formen parte de Comités de Bioética, o con otros expertos próximos a la materia (quienes deberán ser citados en el trabajo).

  

Proceso

 

  Se conformarán tres grupos, cada grupo será un comité de Bioética.

 

   

Cada alumno, en su grupo, debe elegir una de las profesiones que forman parte del Comité, y enfocar el problema desde el punto de vista propio de ese trabajo:

1. El médico analizará el desarrollo de las técnicas consultadas, sus implicaciones y sus posibles resultados y consecuencias.
2. El abogado buscará la legislación o norma existente al respecto, analizando si lo que se pide en cada caso es legal o no lo es.
3. El periodista buscará otros casos similares recogidos en la prensa, tanto en la actualidad como en casos anteriores que se asemejen a su caso; así como información relativa a la situación en otros lugares o países de ese problema.
4. El especialista en ética, sopesará los argumentos que van en una y en otra dirección, tratando de encontrar una teoría ética suficientemente sólida que respalde la decisión que va a presentar al Comité.

 Recursos

  

Para que realicen su investigación de un modo satisfactorio, ponemos a disposición los siguientes recursos. Los recursos generales son válidos para todos, mientras que el resto están orientados principalmente a cada una de las profesiones.

  

 

Recursos Generales:	§    Genética y bioética §    Información general sobre la bioetica §    Diferentes artículos que pueden resultar de interés §    Células madre y clonación (con información legislativa) §    Página dedicada a la bioética §    Derechos humanos y bioetica §    Bioeticaweb
Para el periodista	§    El Mundo §    Especial de El Mundo sobre células madre §    Especial de El Mundo sobre el mapa de la vida §    Especial de El Mundo sobre el ADN §    Buscador de noticias
Para el médico	§    ¿Qué son las células madre? §    Clases de células madre (con buenos enlaces al final) §    Aplicaciones terapéuticas §    Informe sobre las células madre §    Estudio sobre la clonación de la Universidad de Granada
Para el abogado	§    Normativa sobre bioética §    Más leyes sobre biotecnología §    Derecho y biotecnología §    La visión de una jurista experta en el tema
Para el especialista en ética	§    Sociedad Internacional de Bioética §    Revista de bioética desde Argentina §    La ética de la vida §    Principios de bioética §    Página de Juan Ramón Lacadena, experto en bioética §    Estudio de la Universidad de Granada sobe la clonación §    Principios éticos para solucionar problemas de bioética

 

Evaluación: La nota se repartirá así:

Criterio	Muy bien	Bien	Mal	Muy mal
Presentación (20%) 0 a 4 pts.	Orden coherente, con un desarrollo gradual y con el apoyo de gráficos estadísticas	Ordenado, con elementos gráficos	Poco orden, y utilización escasa de imágenes, datos, estadísticas	Desordenado, sucio, ausencia de imágenes o gráficos
Precisión de la presentación del problema (40%) 0 a 8 pts.	Esfuerzo por compatibilizar los 4 puntos de vista. Trabajo muy bien estructurado y documentado, con todos los datos pertinentes, analizando ventajas e inconvenientes	Se ha formado un equipo, y aunque aparecen lagunas, se ha intentado ofrecer un enfoque completo del problema, buscando una solución compartida	Se ha conseguido relacionar alguno de los enfoques con otros, pero falta un punto de vista global, y una comprensión completa del problema	Disperso, sin que aparezca un verdadero debate ni una síntesis de los diferentes puntos de vista. Un “cortar y pegar” de 4 trabajos distintos
Solidez y Coherencia en la argumentación moral (40%) 0 a 8 pts.	La argumentación moral se presenta como la culminación de un proceso de documentación y deliberación, en el que han participado los 4 integrantes detectando la dificultad inherente de los problemas.	La línea central del trabajo está bien argumentada, y hay coherencia entre sus partes, aunque se aprecian algunos fallos de argumentación, o hay cuestiones que aparecen sin resolver	Falta una argumentación moral sólida. Se defienden puntos de vista opuestos, o se utilizan las teorías éticas y políticas o los conceptos morales de un modo incorrecto	Lo que se ofrece como resultado del trabajo no tiene nada que ver con lo que aparece en el desarrollo del mismo, y hay contradicciones