TRABAJO Y POTENCIA EN FLUIDOS

EN ESTA ENTRADA SE REALIZA UN ESTUDIO DE LA CORRECTA RELACION POTENCIA-PESO DE UN REMERO DE TRAINERA. LAS FORMULAS USADAS HASTA AHORA PARA EVALUAR LA IDONEIDAD FISICA DE UN REMERO ESTAN BASADAS EN EL RATIO POTENCIA/PESO. ESTE RATIO NO ES ADECUADO PARA ESTE DEPORTE, DONDE LA POTENCIA NECESARIA PARA MANTENER UNA VELOCIDAD DADA NO DEPENDE LINEALMENTE CON EL PESO DEBIDO A LAS CARACTERISTICAS DE RESISTENCIA AL AVANCE, INFLUYENDO ADEMAS EL PESO DE LA EMBARCACION, REMOS Y DEMAS ACCESORIOS QUE SON AJENOS AL REMERO, ASI COMO EL PESO DEL PATRON.
PARA ANALIZAR LA SITUACION REAL, DONDE LA POTENCIA NECESARIA PARA MANTENER UNA VELOCIDAD DADA NO DEPENDE LINEALMENTE CON EL PESO, SE HAN REALIZADO CALCULOS DE RESISTENCIA AL AVANCE DE UNA TRAINERA EN FUNCION DE SU DESPLAZAMIENTO. ESTOS CALCULOS SON REALIZADOS CON PROFUNDIDAD ILIMITADA Y AGUAS TRANQUILAS, POR LO QUE EL RESULTADO PUEDE VARIAR CON RESPECTO A LA SITUACION REAL DE LA REGATA. ADEMAS NO ESTA INCLUIDO EN EL MOVIMIENTO DE CABECEO DEL BUQUE Y SU INCREMENTO DE RESISTENCIA AL AVANCE, PRESENTE INCLUSO EN AGUAS TRANQUILAS YA QUE ES DEBIDOA LA TECNICA USADA PARA REMAR.

FLUIDOS

•PRINCIPIO DE ARQUIMIDES : 


•ESTE PRINCIPIO FISICO AFIRMA QUE UN CUERPO TOTAL O PARCIALMENTE SUMERGIDO EN UN FLUIDO EN REPOSO, RECIBE UN EMPUJE DESDE ABAJO HACIA ARRIBA IGUAL AL PESO DEL VOLUMEN DEL FLUIDO QUE DESALOJA, ESTA FUERZA RECIBE EL NOMBRE DE EMPUJE  HIDROSTATICO, Y SE MIDE EN NEWTONS.

Y SE FORMULA ASI:

E = M/G    (RHO) P = M•V
DONDE (M) ES MASA (RHO , P) ES LA DENSIDAD DEL FLUIDO (V) ELVOLUMEN DEL FLUIDO (G) LA GRAVEDAD DE LA TIERRA.

•MEDIANTE ESTE TRABAJO PRESENTAMOS LOS RESULTADOS DE UN EXPERIMENTO BASICO PARA COMPROBAR EL PRINCIPIO DE ARQUIMIDES, DETERMINANDO SU DENSIDAD, EL VOLUMEN, SU MASA LAS CUALES PODRIAN SER MASA DE AIRE Y MASA SUMERGIDA, DE LOS CUATRO SOLIDOS UTILIZADOS Y EL EMPUJE CON SUS RESPECTIVAS INCERTIDUMBRES Y ERRORES.


•INTRODUCCION Y OBJETIVOS :

EN LA NATURALEZA ENCONTRAMOS UNA SERIE DE FENOMENOS QUE SUCEDEN A DIARION Y QUE EN ALGUNAS OCASIONES PASAN DESAPERCIBIDOS POR NUESTROS OJOS. EL PODER COMPRENDER DE MANERA MAS AMPLIA ESTOS FENOMENOS NOS AYUDA A ENTENDER COMO MEJOR SE COMPORTAN ALGUNAS FUERZAS QUE ENTRAN EN ACCION BAJO CIERTAS CIRCUNSTANCIAS.

LO QUE SE PRETENDE EN ESTE TRABAJO ES ANALIZAR EL COMPORTAMIENTO DE LAS FUERZAS QUE EJERCEN LOS LIQUIDOS SOBRE ALGUNOS SOLIDOS QUE SE MANIPULAN DE MANERA EXPERIMENTAL.

•PRINCIPIO DE PASCAL : 


•LA PRESION A LA CUAL ES SOMETIDA SOBRE UN FLUIDO ES INCOMPRENSIBLE Y EN EQUILIBRIO DENTRO DE UN RECIPIENTE DE PAREDES INDEFORMABLES SE TRANSMITE CON IGUAL INTENSIDAD EN TODAS LAS DIRECCIONES Y EN TODOS LOS PUNTOS DE UN FLUIDO, EN POCAS PALABRAS LA PRESION EJERCIDA HACIA UN FLUIDO SE ESPARCIRA SOBRE TODA LA SUSTANCIA DE MANERA UNIFORME.

EN EL PRINCIPIO DE PASCAL SE PUEDE VER REFLEJADO EN EL DEPORTE DE REMO YA QUE PARA QUE HALLA UN MOVIMIENTO EN DICHO DEPORTE HAY QUE EJERCER UNA PRESION SOBRE EL FLUIDO QUE SERIA EL RIO O LAGUNA A LA CUAL ESTA EL REMADOR Y ESTA PRESION SE IRA ESPARCIENDO UNIFORMEMENTE, ESTA PARA ESTAR EN EQULIBRIO TIENEN QUE ESTAR LAS MISMAS FUERZAS SOBRE UNA NORMAL.
•TIPOS DE FLUIDOS : 

•FLUIDO NEWTONIANO : ES AQUEL QUE LA VISCOSIDAD ES UNIFORME, ES DECIR, ES CONSTANTE CON EL TIEMPO, ES DECIR, LA RELACION ENTRE ESFUERZO VA EN CONTRA DE SU DEFORMACION Y PASA POR EL ORIGEN, UN EJEMPLO DE ESTOS FLUIDOS PODRIA SER EL AGUA, EL VINO, EL AIRE, PORQUE, PORQUE FUNCIONAN DE FORMA UNIFORME EN CONDICIONES NORMALES DE PRESION Y TEMPERATURA.

EL ACEITE DE OLIVA ES UN CLARO EJEMPLO DE UN FLUIDO NEWTONIANO YA QUE SUS PROPIEDADES EVITAN QUE CAMBIE SU VISCOSIDAD EN CASOS DE ESTAR SOMETIDO A CIERTAS TEMPERATURAS O PRESION.

•FLUIDO NO NEWTONIANO : ES AQUEL CUYA VISCOSIDAD VARIA CON LA TEMPERATURA Y PRESION PERO NO CON LA VARIACION DE LA VELOCIDAD.

LAS CREMAS FACIALES SON UN BUEN EJEMPLO DE UN FLUIDO NO NEWTONIANO YA QUE ESTAS VARIAN SU VISCOSIDAD EN CIERTOS ESTADOS DE TEMPERATURAS YA SEAN ALTAS O BAJAS Y LO MISMO PASA CON LA PRESION Y LA COMPRESION.

• CARACTERISTICAS :

• MOVIMIENTO NO ACOTADO DE LAS MOLECULAS: SON DEFORMABLES AQUELLAS MOLECULAS QUE ESTAN EN UN FLUIDO EL DESPLAZAMIENTO DE UN PUNTO MATERIAL O MOLECULA, NO TIENEN POSICION DE EQUILIBRIO COMO OCURRE EN LA MAYORIA DE MOLECULAS QUE EJECUTAN ALGUN MOVIMIENTO AL REDEDOR DE SU POSICION DE EQUILIBRIO.

• COMPRESIBILIDAD : TODO AQUEL FLUIDO SE CONSIDERA QUE ES COMPRESIBLE EN CIERTO GRADO ES DECIR QUE AL SOMETERSE A CIERTO GRADO DE PRESION O COMPRESION AL LIQUIDO ESTE IRA DISMINUYENDO SU VOLUMEN, POR EJEMPLO EN EL CASO DE LOS SOLIDOS ES MUY DIFICIL DE COMPRIMIR YA QUE AL TENER MOLECULARMENTE MUY PEGADAS SUS MOLECULAS EXISTE POCO ESPACIO ENTRE ELLAS SIN QUE HALLA MUCHAS FUERZAS DE REPULSION FUERTES, LA TEMPERATURA TAMBIEN INFLUYE YA QUE AL SOMETERSE A CIERTOS GRADOS DE TEMPERATURA INFLUYE MUCHO, EN VEL CASO DE LOS GASES SON MUY COMPRENSIBLES YA QUE MOLECULARMENTE AL ESTAR MAS SEPARADOS LOGRAN TENER MAS COMPRESIBILIDAD AL MOMENTO DE HACER PRESION O COMPRESION.

LOS FLUIDOS CARECEN DE FORMA Y NECESITAN ESTAR EN RECIPIENTES PARA PODER CONTENERSE YA QUE ESTOS FLUYEN, CUANDO SE APLICAN FUERZAS A LOS FLUIDOS O GASES ESTOS DISMINUYEN SU VOLUMEN Y SE DENOMINARA COMPRESIBLE, LOS LIQUIDOS Y GASES SON FLUIDOS.


• VISCOSIDAD : SE CONSIDERA QUE LA VISCOSIDAD EN UN FLUIDO ES MAYOR EN UN LIQUIDO QUE EN UN GAS YA QUE ESTA PROPIEDAD AUMENTA EN UN LIQUIDO YA QUE AL AUMENTAR LA TEMPERATURA DEBIDO A QUE SUS MOLECULAS SE SEPARAN CIRCULAN MAS LIBRE Y DISMINUYEN LA FRICCION QUE ES LA VISCOSIDAD EN UN FLUIDO, EN UN GAS ES LO CONTRARIO YA QUE AL AUMENTAR LA TEMPERATURA LAS MOLECULAS SE UNEN MAS Y LOGRAN PASAR DE ESTADO GASEOSO A LIQUIDO DE NUEVO, LAS DEFORMACIONES GRADUALES OCURRIDAS EN EL FLUIDO ES DECIR LAS COLISIONES ENTRE LAS PARTICULAS QUE HAY ENTRE UN FLUIDO PROVOCANDO UNA RESISTENCIA AL MOVIMIENTO, EL FLUIDO IDEAL ES EL QUE TIENE UNA VISCOSIDAD NULA SOLAMENTE APARECE CUANDO SE SOMETE A TEMPERATURAS MUY BAJAS TAMBIEN LLAMADO SUPERFLUIDO.

• DISTANCIA MOLECULAR GRANDE : ESTA CARACTERISTICA DE LOS FLUIDOS EN LA CUAL SUS MOLECULAS ESTAN MUY SEPARADAS A UNA DISTANCIA CONSIDERABLE Y A COMPARACION DE LOS SOLIDOS QUE PERMITE CAMBIAR LA VELOCIDAD DEBIDO A FUERZAS EXTERNAS Y COMPRIMIR CON MUCHA MAS FACILIDAD.

• FUERZAS DE VAN DER WAALS : EL FISICO VAN DER WAALS ENCUENTRA LA IMPORTANCIA DE CONSIDERAR EL VOLUMEN DE LAS MOLECULAS Y LAS FUERZAS MOLECULARES DISTRIBUYENDO ASI LAS CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS ESTABLECIENDO UNA RELACION DE PRESION, VOLUMEN, Y TEMPERATURA DE FLUIDOS.

• AUSENCIA DE MEMORIA DE FORMA : ES DECIR QUE EL FLUIDO TOMA LA FORMA DEL RECIPIENTE SIN QUE EXISTAN FUERZAS DE RECUPERACION ELASTICA COMO EN LOS SOLIDOS, DEBIDO A LA SEPARACION MOLECULAR EL FLUIDO NO POSEE FORMA DEFINIDA POR LO TANTO NO SE PUEDE CALCULAR LA DENSIDAD Y EL VOLUMEN SINO QUE SE INTRODUCE EL FLUIDO EN UN RECIPIENTE EN EL CUAL SU FORMA NOS PERMITE CALCULAR ESTO.

 

• PROPIEDADES :  

•PARA TODO FLUIDO ES VITAL QUE HALLA MOVIMIENTO Y CONOCER LAS PROPIEDADES QUE LO RIGEN, CUANDO SE OBSERVA ALGO CON LA HABILIDAD DE MOVERSE SIN CONSERVAR SU FORMA ORIGINAL SE HABLAN DE LOS FLUIDOS, ESTOS ESTADOS DE LA MATERIA ESTA CON UN VOLUMEN INDEFINIDO YA QUE SUS MOLECULAS ESTANN EN POCO CONTACTO.

•Y ENTRE ESTA SUS PROPIEDADES SON :

•ESTABILIDAD : SE DICE QUE UN FLUIDO ES ESTABLE CUANDO SUS PARTICULAS SIGUEN UN TRAYECTO UNIFORME NUNCA SE CRUZAN ENTRE SI Y SU VELOCIDAD SE MANTIENE CONTANTE ENTRE SI CON EL TIEMPO.

•TURBULENCIA : DEBIDO A LA RAPIDEZ EN QUE SE DESPLAZAN LAS MOLECULAS EL FLUIDO SE VUELVE TURBULENTO.

•DENSIDAD : ES LA RELACION QUE HAY ENTRE MASA Y VOLUMEN QUE OCUPA, LA MASA DE UNIDAD DEL VOLUMEN.

•VOLUMEN ESPECIFICO : ES EL VOLUMEN QUE OCUPAUN FLUIDO POR LA UNIDAD DE PESO.

•PESO ESPECIFICO : CORRESPONDE A LA FUERZA QUE EJERCE LA TIERRA ATRAYENDO A LA UNIDAD DE VOLUMEN.

•TENSION SUPERFICIAL :  ES LA CANTIDAD DE ENERGIA NECESARIA PARA DISMINUIR SU SUPERFICIE POR SU AREA.

•CONFORMACION DE LA MTERIA Y SU DENSIDAD:

•MATERIA : ESTA SE FORMA DE ATOMOS, LO CUALES HAY 92 DIFERENTES DE MANERA NATURAL, LAS SUSTANCIAS CONFORMADAS POR EL MISMO TIPO DE ATOMOS LOS CUALES CONFORMAN ELEMENTOS QUIMICOS Y SU COMBINACION SE DENOMINAN COMPUESTOS DE LOS CUALES HAY MILES QUE SE HAN CREADO POR EL HOMBRE Y OTROS SON NATURALES, ESTOS SE CONFORMAN POR UN NUCLEO ATOMICO LOS CUALES ELECTRONES CON CARGA NEGATIVA ORBITAN A SU ALREDEDOR.

•DENSIDAD : ES UNA MAGNITUD ESCALAR REFERIDA A LA CANTIDAD  DE MASA DE UN DETERMINADO VOLUMEN DE UNA SUSTANCIA, LA DENSIDAD SE RELACIONA ENTRE LA MASA DE UN CUERPO Y EL VOLUMEN QUE OCUPA.

REMO

REMO 

ESTE DEPORTE CONSISTE EN HACER UNA PROPULSION SOBRE UN BARCO EN EL AGUA CON UN REMO COMO PALANCA MEDIANTE LA FUERZA MUSCULAR QUE ESTE EJERCE SOBRE EL AGUA COMO FUERZA DE RESISTENCIA PARA ASI PODERSE DESPLAZAR, EN LAS EMBARCACIONES DEBE HABER UN APOYO DONDE SE HA DE REALIZAR LA FUERZA Y LA OTRA LOS CUERPOS DEBEN ESTAR FIJOS A ESTE APOYO, ESTE DEPORTE SE INICIA A MEDIADOS DEL SIGLO XVII EN INGLATERRA Y MUCHO DESPUES SE FUE EXPANDIENDO A LO LARGO DEL MUNDO SIENDO ASI PARTE DE UNO DE LOS JUEGOS OLIMPICOS A NIVEL MUNDIAL...

¿ QUE ESTUDIA EL REMO ?

EL REMO COMO DEPORTE ACUATICO Y TODO TIPO DE MOVIMIENTO ESTUDIA TRES TIPOS DE CONCEPTOS:

• CINEMATICA: LEY DE LA FISICA QUE SE ENCARGA DE ESTUDIAR EL OBJETO Y LAS LEYES DE MOVIMIENTO DE OBJETOS SOLIDOS SIN CONSIDERAR LAS CAUSAS QUE ORIGINAN QUE DICHO OBGETO HAGA CIERTO TRABAJO.

• DINAMICA: AQUELLA LEY DE LA FISICA QUE SE ENCARGA DE ESTUDIAR LAS CAUSAS DEL SOLIDO AL CUAL SE HA EJERCIDO UNA FUERZA PARA QUE ESTE REALICE UN TRABAJO, POR EJEMPLO A AQUEL CUERPO QUE SE LE EJERCE UNA FUERZA ESTE SE PODRIA DECIR QUE SE LE PUEDE ESTUDIAR LA FUERZA, TRAYECTORIA, VELOCIDAD, Y LO QUE LO ORIGINO.

• ESTATICA: ESTA LEY DE LA FISICA SE ENCARGA DE ESTUDIAR LAS CARGAS DE AQUELLAS MAGNITUDES A LAS CUALES SE LES EJERCE AL CUERPO YA SEAN VELOCIDAD. FUERZA, MASA, PESO Y MAS PUES ESTAS ESCALARES VARIARAN SEGUN LO QUE SE ESTE HABLANDO.

• EN EL CASO DE EL REMO LA CINEMATICA ESTUDIARIA EL BARCO DEL REMADOR Y EL REMO, SI LA LONGITUD EL REMO HARA QUE MEJORE SU FACILIDAD AL MANEJARLA EN EL AGUA Y HARA QUE SE DESPLACE CON MAYOR FACILIDAD, ES IMPORTANTE ESTUDIAR EL OBJETO Y DE ESTO SE ENCARGA LA CINEMATICA, EN EL CASO DE LA DINAMICA SE ESTUDIA EL REMADOR QUE ES EL QUE EJERCE DICHA FUERZA SOBRE EL REMO PARA PODERSE MOVER QUE TIPO DE PESO EJERCE SOBRE EL BOTE, A QUE VELOCIDAD VA, TAMBIEN SE ESTUDIARIAN LAS FUERZAS DE EL AGUA  QUE SON LAS QUE EJERCEN UNA ENERGIA POTENCIAL PARA QUE SE EMPIECE A MOVER Y EN EL CASO DE EL REMO EL AGUA EJERCE RESISTENCIA SOBRE EL REMO PARA ESTE PODER IMPULSAR EL BOTE, Y POR ULTIMO SE ESTUDIARIA LA ESTATICA QUE ES LA QUE SE ENCAGA DE RECOPILAR LAS CARGAS DE LAS MAGNITUDES DE LOS CUERPOS PODRIA SER EN ESTE CASO EL REMADOR CON UN PESO SOBRE EL BOTE, O EL REMADOR CON UNA FUERZA POTENCIAL QUE EJERCE SOBRE EL REMO PARA PODERSE IMPULSAR O LA FUERZA EJERCIDA EN EL AGUA, COMO DIJE ANTES ESTA LEY SOLO SE ENCARGA DE MEDIR LAS CARGAS SOBRE UN CUERPO... 

 ¿ TIPOS DE ENERGIA QUE ESTUDIA EL REMO ?

• ENERGIA CINETICA: COMO LO DICHO ESTA ENERGIA SE PRODUCE CUANDO UN OBJETO CHOCA CON OTRO PARA PRODUCIR UN TRABAJO YA QUE PUEDE MOVERLO, UNO ACTUA COMO RESISTENCIA QUE ES EL QUE SE OPONE Y EL OTRO COMO FUERZA QUE IMPULSA A QUE ESTE SE MUEVA PARA VENCER SU RESISTENCIA, EN ESTE CASO EN EL REMO LA ENERGIA CINETICA SE PRODUCE CUANDO EL REMO EJERCE UNA FUERZA SOBRE EL AGUA  PARA PODERSE DESPLAZAR EN EL AGUA CUANDO MAYOR TIEMPO SE LE EJERCE DICHA FUERZA MAYOR SERA SU VELOCIDAD, SI LA FUERZA EJERCIDA A EL REMO ES CONSTANTE SOBRE EL AGUA IRA AUMENTANDO SU VELOCIDAD CADA VEZ MAS RAPIDO EN UN CIERTO INTERVALO DE TIEMPO.

•ENERGIA POTENCIAL: LA ENERGIA POTENCIAL ES AQUELLA QUE SE USA PARA IMPULSAR UN OBJETO Y QUE ESTE PUEDA HACER UN TRABAJO Y VENCER SU RESISTENCIA QUE HACE PARA QUE ESTE PERMANEZCA INMOVIL, SIENDO ASI LA CAPACIDAD DE UN CUERPO PARA PODER IMPULSARSE, ESTA ES IGUAL AL TRABAJO QUE HA DE REALIZARSE PARA MOVER UN OBJETO DESDE SU PUNTO DE REFERENCIA CERO ( 0 ), MEDIANTE LA ENERGIA CINETICA ESTE IRA AUMENTANDO SU VELOCIDAD YA QUE SI LA FUERZA APLICADA ES CONSTANTE AUMENTARA SU VELOCIDAD, EN EL CASO DE EL REMO EL REMADOR EJERCE UNA FUERZA SOBRE LA PALANCA QUE ES EL REMO Y ESTA IMPULSARA A EL BOTE PARA QUE PUEDA HABER CIERTO MOVIMIENTO SOBRE EL AGUA.