Conceptos Fundamentales de la Materia y los Fluidos: Estados, Densidad y Presión

Conceptos Fundamentales de la Materia y los Fluidos

Estados de la Materia

Nombre los cuatro estados de la materia e indique en qué consiste cada uno de ellos:

• Sólido: Es el estado en el cual la materia tiene forma y volumen definidos.
• Líquido: Es el estado en que la materia mantiene su volumen definido, pero cambia su forma de acuerdo con su contenedor.
• Gas: Es el estado en el que la materia se expande hasta ocupar cualquier volumen posible.
• Plasma: Se trata de una sustancia compuesta por una colección de partículas libres con carga eléctrica.

Fluidos

2. ¿A qué se le da el nombre de fluido?

A las sustancias que son gaseosas o líquidas se les denomina fluidos porque, en determinadas circunstancias, este tipo de sustancias tienen la propiedad de escurrir o fluir, ya que su forma se adapta a cualquier contenedor sólido.

3. ¿Cuál es la materia más abundante que se encuentra en el universo?

El plasma que se encuentra en las estrellas y las nubes interestelares.

Densidad

4. ¿Por qué, a pesar de su espesor, el vidrio puede verse como superficie?

Porque distribuye su masa en dos dimensiones y podemos considerarlo bidimensional.

5. ¿Qué se entiende como densidad de un objeto?

Se entiende como la relación que existe entre la masa de un objeto y su volumen.

6. ¿Cuándo hablamos de: A) densidad lineal, B) densidad superficial, C) densidad volumétrica?

• A) Densidad lineal: Cuando el objeto tiene su masa distribuida en una sola dimensión.
• B) Densidad superficial: Cuando el objeto tiene su masa distribuida en dos dimensiones.
• C) Densidad volumétrica: Cuando la masa se distribuye sin privilegiar ninguna dimensión.

7. La densidad de un cuerpo es una magnitud escalar y su unidad de medida en el SI es Kg/m³.

8. La igualdad que nos permite determinar la densidad es: P = m/v.

Centro de Masa y Presión

9. ¿A qué se le da el nombre de centro de masa?

A la parte del cuerpo donde se aplica una fuerza.

10. ¿A qué se le llama presión?

A la fuerza de un objeto que actúa en una gran cantidad de puntos de la superficie que está en contacto y se le da el nombre de Pascal = {Pa} = N/m².

11. ¿Por qué la fuerza neta de un fluido que ejerce presión en una superficie está dirigida en una dirección perpendicular a la superficie?

Tiene su origen en la colisión de las moléculas del fluido contra la superficie.

Presión Atmosférica e Hidrostática

12. ¿A qué se le da el nombre de presión atmosférica?

Al peso del aire de la atmósfera que produce una presión sobre la superficie terrestre y sobre cualquier otra superficie que se encuentre en ella.

13. ¿Qué se entiende por presión hidrostática?

Es la presión del agua ejercida a una cierta profundidad.

Principio de Pascal

14. Principio de Pascal:

“El incremento de presión aplicado a la superficie de un fluido incompresible, contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo”.

Atmósfera y Troposfera

15. Nuestra atmósfera es un fluido gaseoso, en donde la densidad disminuye con la altitud.

16. La troposfera es la capa atmosférica más próxima a la superficie de la Tierra y su densidad es mayor por causa de que está más comprimida por el peso de las capas superiores.

Principio de Arquímedes y Flotabilidad

17. Indique en qué consiste el principio de Arquímedes:

Es el principio de flotabilidad de los cuerpos.

18. El empuje se define a través de la igualdad de: E = P.

19. Señale la diferencia entre el peso del fluido y el peso del cuerpo que es sumergido en el fluido:

El peso del fluido depende de la masa del fluido desplazado Pfa = mfa por g, y como sabemos, el peso del objeto es P = m por g.

20. Explique por qué un objeto flota o se hunde:

• Un objeto flota porque su densidad es menor que la densidad del fluido con el que está en contacto.
• Un objeto se hunde porque su densidad es mayor que la densidad del fluido en contacto.

21. ¿Qué ocurre a un fluido como el aceite si se introduce en agua? ¿Por qué?

El aceite se mantiene arriba del agua formando una heterogeneidad, porque el aceite es menos denso que el agua. Densidad: agua (4 ºC) = 1000 Kg/m³. Aceite: 920 Kg/m³.