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por Carlos Gallegos 9 anos atrás

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La dinámica de fluidos se centra en el estudio del comportamiento de los fluidos no ideales, donde la viscosidad juega un papel crucial al actuar como una fuerza interna que se opone al movimiento relativo dentro del fluido.

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EVIDENCIA MATERIA Y ENERGÍA.

Topic principal

Tema 5. Sonido

Características del sonido
Las pulsaciones se generan cuando se combinan una señal de frecuencia f con otra señal de frecuencia un poco mayor que la primera.

Carlos Uriel De los santos Gallegos.

MATERIA Y ENERGÍA

EVIDENCIA #1

El tono equivale a la frecuencia del sonido.
El umbral del dolor representa la intensidad máxima que el oído promedio puede registrar sin sentir dolor.
El umbral de audición representa el patrón de la intensidad mínima para que un sonido sea audible.
La intensidad sonora es la potencia transferida por una onda sonora a través de la unidad de área normal a la dirección de la propagación.
Efecto Doppler
e refiere al cambio aparente en la frecuencia de una fuente de sonido cuando hay un movimiento relativo de la fuente y del oyente.

Si la frecuencia que escucha el observador 1 es menor que la que genera el emisor:

Si a la derecha del emisor está el observador 2, la longitud de onda que llega a sus oídos es menor a la longitud de onda del emisor.

Longitud de onda que se calcula con:

Para un gas ideal se calcula con:
Para un gas se calcula con:
Para un fluido se calcula con:
Para un sólido extendido se calcula:
Velocidad del sonido
Para una varilla se calcula con la siguiente formula:
n el aire a 0ºC y a nivel del mar es aproximadamente igual a 331 m/s

Tema 4. Ondas

Ondas sonoras
Longitud para un tubo abierto.
Sonido

Fuente de vibración

puede ser cualquier objeto que produce sonido.

es una onda mecánica longitudinal que se propaga a través de un medio elástico

Los sismos y su relación con las ondas
Love.

se propagan en forma horizontal con esfuerzo cortante.

Rayleigh.

se propagan en forma parecida a las olas del mar. Su velocidad es menor que la de las ondas transversales.

Transversales.

Estas ondas producen esfuerzos cortantes ya que son perpendiculares a la dirección de propagación

Longitudinales.

Estas ondas producen esfuerzos de compresión

Ondas en reposo y resonancia.
onda mecánica.

Es una perturbación física en un medio elástico.

Logitudinal

Transversal.

Fórmula para calcular la propagación de onda en el caso de una cuerda.

MÓDULO1.

Tema 3. Vibración
Fenómenos de onda.

k

Define el desplazamiento que puede llegar a tener uno de los extremos de un resorte al aplicarle una fuerza

Ecuación del resorte:

Cuando se coloca una masa a un extremo:

Combinando las ecuaciones obtenemos:

Quedando:

Para darnos como resultado la siguiente ecuación:

Ecuaciones de movimiento.

La aceleración

Se define como la rapidez con la que varía la velocidad respecto al tiempo

Velocidad v

se define como la rapidez con la que varía la posición x

Fórmulas:

La posición de un punto en el movimiento armónico simple, cuyo símbolo es la letra X (x es la amplitud del desplazamiento)

Su unidad básica es el metro m

un cuerpo tiene movimiento armónico simple cuando:

1-El movimiento es periódico 2-En ausencia de fricción 3-Producido por una fuerza de restitución 4-Fuerza directamente proporcional al desplazamiento 5-Fuerza en dirección opuesta al desplazamiento

Frecuencia angular

Su unidad básica es el Radián/segundo con el símbolo rad/seg.

Fórmula en relación con la frecuencia:

Ángulo

su unidad básica es el radián que se representa con el símbolo rad.

Frecuencia F

su unidad básica es el Hertz que se representa con el símbolo Hz

Fórmula

Periodo T

su unidad básica es el segundo que se representa con el símbolo s

Movimiento periódico reúne las siguientes propiedades

1-Se mueve de un lado a otro. 2-La trayectoria del movimiento es fija. 3-Regresa a cada posición. 4-Regresa a cada velocidad. 5-En un intervalo de tiempo definido.

Tema 2. Dinámica de fluidos
Fluidos no ideales

la viscosidad es fricción interna en un fluido. Las fuerzas viscosas se oponen al movimiento de una porción de un fluido en relación con otra”

Turbulencia.

si aumentas la velocidad de hasta exceder un cierto valor crítico, llamado número de Reynolds, el flujo cambia mucho, volviéndose irregular y difícil de predecir.

se caracteriza entonces por trayectorias circulares al azar y la formación de remolinos. Este flujo se da a altas velocidades de flujo y a bajas viscosidades de fluido.

Ecuación de Bernoulli

La ecuación de trabajo y energía dice que:

Ecuación de continuidad.

Ecuación de continuidad para fluidos incompresibles:

Tasa de flujo o volumen

Flujo laminar es el movimiento de un fluido en el que cada partícula del fluido sigue la misma trayectoria que la seguida por las partículas que la precedieron”

El flujo laminar se mantiene constante el flujo Q dentro de la tubería.

El flujo, gasto o caudal (Q) de un líquido incompresible que pasa por un conducto cerrado es igual al volumen (V) de fluido que pasa por unidad de tiempo (t)

también puede expresarse como la multiplicación de la velocidad (v) que lleva el fluido y el área (A) de la sección transversal de la tubería:

Tema 1. Fluidos en reposo.
Tensión superficial y capilaridad.

De la tensión superficial de un líquido depende otra propiedad llamada capilaridad.

Capacidad del fluido de subir por un tubo capilar de diámetro muy pequeño.

cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.

se debe a que todas las moléculas de un líquido ejercen fuerzas de atracción entre sí.

Flotación y principio de Arquímedes

establece lo siguiente: “si un cuerpo está parcial o totalmente sumergido en un fluido, éste ejerce una fuerza hacia arriba sobre el cuerpo igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo”

Fórmula:

Presión

Es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie.

La unidad de la presión es el Pascal (Pa)

El Principio de Pascal dice que “la presión aplicada a un fluido encerrado se transmite sin disminución a todas las partes del fluido y las paredes del recipiente” (Sears y Zemansky, 2013).

Otra fórmula útil en el cálculo de presiones es el de la presión en función de la densidad del fluido y la profundidad a la que se encuentra el objeto dentro del fluido.

DENSIDAD.

Cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia.

Fórmula.