Ensayo

Submarinos son navíos que pueden flotar  navegar en la superficie del agua o pueden hundirse navegar bajo el agua.  En el caso de un submarino, su estructura externa es fija y no se puede usar la técnica utilizada con la esfera y el bote de plasticilina

Los objetos que al ser sumergidos desplazan jun volumen de líquido  que pesa más que ellos flotan

Lo que dezplaza un volumen de agua cuyo peso es  menor  que el del objeto  se hunden

Los objetos que tiene un volumen  grande y que a la vez  pesan poco  flotan en el agua

Muchos sumergibles   funcionan  conectados por un cordón  umbilical  las  batisferas  son  sumergibles que carecen   de  sistema de  propulsión   y se usan para inmersiones muy profundas,  un procesó   de la ¿Cuáles fueron los primeros submarinos?  El inventor Holandés Cornelius Drebbel construyó el primer submarino de la historia. Drebbel había sido contratado por el rey de Inglaterra como inventor y trató de convencer a la Armada Británica de que este tipo de naves submarinas eran el futuro

batisfera consistía en una cámara  con el fondo abierto  que  se hacía bajar el agua los submarinos  son muy útiles  desde el punto de  vista   militar    por  ser  difíciles   de detectar  y   destruir   cuando navegan    a gran   profundidad   además al desplazarse      lo hacen   silenciosamente   y evitan su detención; todos los barcos así como  los submarinos  en superficie   está en situación de flotación   

para sumergirse  hidrostáticamente   (sin ayuda mecánica)  un buque debe   ganar flotacion   neutral

durante  la inmersión  los tanque principales suelen permanecer  inundados   lo  que simplifica su  diseño  la profundidad   es  necesaria  para un control manual   más rápido y preciso   aparte que los submarinos  disponen de  unos tanques  de control  que son capaces  de soportar  presiones   más altas

 un submarino  sumergido está  en   equilibrio   inestable teniendo tendencias  o flotar hacia la superficie del agua  entre ellos es un sistema  parecido se usa   aveces para  mantener la  estabilidad   los objetos  de menor  densidad  que el líquido  que  los  contienen  flotan   y en caso contrario  se hunden    las batisferas  son sumergibles que carecen  de sistema  de propulsión  y se usa  para  inmersiones muy  profundas además  pueden ser para crear  las correspondientes fuerzas   hidrodinámicas  cuando  el submarino   se desplaza  a la suficiente velocidad.  Mi conclusión fue  Un submarino es un tipo especial de busque capaz de navegar bajo el agua además de la superficie, gracias a un sistema flotabilidad variable. 

Incomprensibilidad

Se dice que todos los líquidos son incomprensibles .Un fluido incompresible es cualquier fluido cuya densidad siempre permanece constante con el tiempo, y tiene la capacidad de oponerse a la compresión del mismo bajo cualquier condición.

La incompresibilidad es una aproximación y se dice que el flujo es incompresible si la densidad permanece aproximadamente constante a lo largo de todo el flujo. Por lo tanto, el volumen de todas las porciones del fluido permanece inalterado sobre el curso de su movimiento cuando el flujo o el fluido es incompresible. En esencia, las densidades de los líquidos son constantes y así el flujo de ellos es típicamente incompresible.

De hecho, todos los fluidos son compresibles, algunos más que otros. La compresión de un fluido mide el cambio en el volumen de una cierta cantidad de líquido cuando se somete a una presión exterior. Por ejemplo, si se tapa la salida de una bomba de bicicleta y se empuja la bomba, vemos que podemos comprimir el aire que contiene. Sin embargo, si hacemos la misma experiencia con agua dentro, vemos que apenas podemos mover la bomba porque la compresibilidad del agua (y de cualquier líquido) es muy baja. Por esta razón, para simplificar las ecuaciones de la mecánica de fluidos, se considera que los líquidos son incompresibles. En términos matemáticos, esto significa que la densidad de tal fluido se supone constante.

Esta propiedad es característica de los líquidos para oponerse a ser comprimidos bajo cualquier condición, tenemos como ejemplo; Cuando llenamos una jeringa con algún líquido, tapamos dicha jeringa, y tratamos de empujar el embolo, tendremos como resultado con una gran oposición y resulta imposible hacerlo, debido a que los líquidos poseen características de contar con una densidad prácticamente constante.

En otras palabras la masa y el volumen que el líquido ocupa permanecen constantes en el tiempo aunque se les aplique fuerza de diversas magnitudes.

Los líquidos y los gases se comportan de manera distinta cuando se encuentran sometidos a una presión. Los líquidos no modifican su volumen cuando actúa una presión sobre ellos, es decir son incompresibles. Los gases son fácilmente compresibles (cambian su volumen).

Yunus A. Cengel, John M. Cimbala, (2006) Wikipedia, la enciclopedia libre, Incomprensibilidad

En línea [disponible en] https://es.wikipedia.org/wiki/ Incomprensibilidad.

Adhesión:

La adhesión es la propiedad de la materia por la cual se unen y plasman dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares.

La adhesión ha jugado un papel muy importante en muchos aspectos de las técnicas de construcción tradicionales. La adhesión del ladrillo con el mortero (cemento) es un ejemplo claro. La cohesión es distinta de la adhesión. La cohesión es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos 

En la actualidad existen varias teorías que tratan de explicar el fenómeno de la adhesión de los adhesivos en los sustratos donde se aplican, no existiendo una teoría unificada que justifique todos los casos, siendo necesario el uso y combinación de las distintas teorías disponibles para justificar los casos particulares.

Definición de adhesión – La adhesión corresponde al conjunto de fuerzas o mecanismos que mantiene unido el adhesivo con el sustrato sobre el que se ha aplicado, el término de adhesión hace referencia a una fina capa (capa límite) existente entre el sustrato y el propio adhesivo.

En la definición de adhesión se utiliza 2 conceptos importantes a definir:

Fuerza o mecanismos que mantiene unido el adhesivo con cada sustrato.Capa límite.

Las fuerzas o mecanismos se refieren tanto a las fuerzas creadas por las fuerzas intermoleculares, los enlaces químicos así como mecanismos de anclaje mediante rugosidad, adsorción y difusión. El fenómeno de adsorción se produce cuando parte de los polímeros del adhesivo entra en contacto con el sustrato pero no lo atraviesan, manteniéndose unidos a este mediante la acción de las fuerzas intermoleculares y/o enlaces químicos que se desarrollan en la zona de adhesión denominada capa límite o interface .podemos definir la adsorción como la adhesión del adhesivo sin penetración al sustrato.

Por el contrario en el fenómeno de difusión parte los polímeros que conforma el adhesivos atraviesa al sustrato, generando puntos unión y anclaje entrelazando ambos materiales. Podemos definir la difusión como la adhesión del adhesivo con penetración al sustrato. La capa límite

Ira N. Levine (2004) Wikipedia, la enciclopedia libre, Adhesion

En línea [disponible en] https://es.wikipedia.org/wiki/Adhesion.

Cohesión

Tanto los gases como los líquidos son fluidos, pero los líquidos tienen una propiedad de la que carecen los gases: tienen una superficie “libre”, o sea tienen una superficie cuya forma no esta determinada por la forma del recipiente que lo contiene. Esta superficie se forma por una combinación de atracción gravitacional de la tierra (fuerza ocasionada por el peso) y de fuerzas entre moléculas del liquido. Una consecuencia de eso es que en la superficie de los líquidos actúa una fuerza que no esta presente en el interior de los líquidos (salvo que aya burbujas en el interior), por eso llamada “tensión superficial”. Aunque relativamente pequeña, esta fuerza es determinante para muchos procesos biológicos, para la formación de burbujas, para la formación de olas pequeñas, etc.

También en los gases, la fuerza de cohesión puede observarse en su licuefacción, que tiene lugar al comprimir una serie de moléculas y producirse fuerza de atracción suficiente mente altas para proporcionar una estructura liquida.

En los líquidos, la cohesión se refleja en la tensión superficial, causada por una fuerza no equilibrada hacia el interior del líquido que actúa sobre las moléculas superficiales, y también en la transformación de un líquido en sólido cuando se comprimen las moléculas lo suficiente. En los sólidos, la cohesión depende de cómo estén distribuidos los átomos, las moléculas y los iones, lo que a su vez depende del estado de equilibrio (o desequilibrio) de las partículas atómicas. Muchos compuestos orgánicos, por ejemplo, forman cristales moleculares, en los que los átomos están fuertemente unidos dentro de las moléculas, pero éstas se encuentran poco unidas entre sí. En conclusión la cohesión se caracteriza así según el estado de las sustancias:

En los sólidos, las fuerzas de cohesión son elevadas y en las tres direcciones espaciales. Cuando aplicamos una fuerza solo permite pequeños desplazamientos de las moléculas entre si, cuando cesa la fuerza exterior, las fuerzas de cohesión vuelven a colocar las moléculas en su posición inicial.

 En los líquidos, las fuerzas de cohesión son elevadas en dos direcciones espaciales, y entre planos o capas de fluidos son muy débiles.

Viridiana  Lazaro (2011) FISICA II: COHESION, En Linea [Disponible en]

http://fisicaprofetito.blogspot.mx/2011/03/cohesion.html

Capilaridad

La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial la cual, a su vez, depende de la cohesión.  Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que la fuerza intermolecular o cohesión intermolecular entre sus moléculas es menor que la adhesión del líquido con el material del tubo; es decir, es un líquido que moja. El líquido sigue subiendo hasta que la tensión superficial es equilibrada por el peso del líquido que llena el tubo. Éste es el caso del agua, y esta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energía para vencer la gravedad. Sin embargo, cuando la cohesión entre las moléculas de un líquido es más potente que la adhesión al capilar, como el caso del mercurio, la tensión superficial hace que el líquido descienda a un nivel inferior y su superficie es convexa. La masa líquida es directamente proporcional al cuadrado del diámetro del tubo, por lo que un tubo angosto succionará el líquido en una longitud mayor que un tubo ancho. Así, un tubo de vidrio de 0,1 mm de diámetro levantará una columna de agua de 30 cm. Cuanto más pequeño es el diámetro del tubo capilar mayor será la presión capilar y la altura alcanzada. En capilares de 1 µm (micrómetro) de radio, con una presión de succión 1,5 × 103 hPa (hectopascal = hPa = 1,5 atm), corresponde a una altura de columna de agua de 14 a 15 m.Dos placas de vidrio que están separadas por una película de agua de 1 µm de espesor, se mantienen unidas por una presión de succión de 1,5 atm. Por ello se rompen los portaobjetos humedecidos al intentar separarlos. Entre algunos materiales, como el mercurio y el vidrio, las fuerzas intermoleculares del líquido exceden a las existentes entre el líquido y el sólido, por lo que se forma un menisco convexo y la capilaridad trabaja en sentido inverso. Las plantas succionan agua subterránea del terreno por capilaridad, aunque las plantas más grandes requieren de la transpiración para desplazar la cantidad necesaria.

(S/A),(S/F) Wikipedia, la enciclopedia libre, Capilaridad

En línea [disponible en] https://es.wikipedia.org/wiki/Capilaridad

Tensión superficial

El concepto de tensión superficial se emplea en el ámbito de la física para hacer referencia a la cantidad de energía que se requiere para incrementar la superficie de un líquido por unidad de área. La tensión superficial suele representarse mediante la letra griega  y (gamma), o mediante y sigma (sigma). Sus unidades son de N·m−1, J·m−2, kg·s−2 o dyn·cm−1 (véase análisis dimensional). Algunas propiedades de y:

. Así, la tensión superficial será igual por ejemplo para agua en contacto con su vapor, agua en contacto con un gas inerte o agua en contacto con un sólido, al cual podrá moja

Y se puede interpretar como un fuerza por unidad de longitud (se mide en N·m−1). Esto puede ilustrarse considerando un sistema bifásico confinado por un pistón móvil, en particular dos líquidos con distinta tensión superficial, como podría ser el agua y el hexano. En este caso el líquido con mayor tensión superficial (agua) tenderá a disminuir su superficie a costa de aumentar la del hexano, de menor tensión superficial, lo cual se traduce en una fuerza neta que mueve el pistón desde el hexano hacia el agua.

El valor de y depende de la magnitud de las fuerzas intermoleculares en el seno del líquido. De esta forma, cuanto mayor sean las fuerzas de cohesión del líquido, mayor será su tensión superficial. Podemos ilustrar este ejemplo considerando tres líquidos: hexano, agua y mercurio. En el caso del hexano, las fuerzas intermoleculares son de tipo fuerzas de Van der Waals. El agua, aparte de la de Van der Waals tiene interacciones de puente de hidrógeno, de mayor intensidad, y el mercurio está sometido al enlace metálico, la más intensa de las tres. Así, la y de cada líquido crece del hexano al mercurio.

Para un líquido dado, el valor de y disminuye con la temperatura, debido al aumento de la agitación térmica, lo que redunda en una menor intensidad efectiva de las fuerzas intermoleculares. El valor de y gamma tiende a cero conforme la temperatura se aproxima a la temperatura crítica Tc del compuesto. En este punto, el líquido es indistinguible del vapor, formándose una fase continua donde no existe una superficie definida entre ambos, desapareciendo las dos fases. Al haber solamente una fase, la tensión superficial vale 0.

Castellan, Gilbert W. (S/F) Wikipedia, la enciclopedia libre, Tensión superficial
En línea [disponible en] https://es.wikipedia.org/wiki/Tensionsuperficial

Viscosidad:

La viscosidad se refiere a una magnitud física que mide la resistencia interna al flujo de un fluido, Esta resistencia es producto de las fuerzas de interacción de las moléculas que se deslizan unas contra otras. Lo inverso de la viscosidad es la fluidez. Una forma de apreciarse la viscosidad de un fluido es observando la facilidad o dificultad que este tiene para adaptarse a la forma de un recipiente o a fluir por un conducto. Esta propiedad es una de las más importantes en el estudio de los fluidos y se pone de manifiesto cuando los fluidos están en movimiento. La viscosidad de un fluido se define como su resistencia al corte. Se puede decir que es equivalente a la fricción entre dos sólidos en movimiento relativo Cuando deslizamos un sólido sobre otro, es preciso aplicar una fuerza igual en dirección y magnitud a la fuerza de rozamiento pero de sentido opuesto: donde (m) es el coeficiente de rozamiento y  es la fuerza normal, para que el sólido se mueva con velocidad constante  en dirección, sentido y magnitud. En el caso de un fluido, consideremos un par de placas de vidrio, lo suficientemente grandes como para despreciar un posible efecto de borde, y separadas una distancia pequeña (h). Entre estas placas introducimos un fluido. Aplicamos una fuerza tangente o de cizalla  a la placa de arriba  haciendo que ésta se deslice con respecto a la placa de abajo, la cual permanece en reposo. En un líquido, la viscosidad disminuye cuando aumenta la temperatura, pero en un gas, la viscosidad aumenta cuando aumenta la temperatura… ¿a qué es debido esto? La resistencia de un fluido al corte depende de dos factores importantes:

*      Las fuerzas de cohesión entre las moléculas

*      La rapidez de transferencia de cantidad de movimiento molecular

La viscosidad es una propiedad que depende de la presión y temperatura y se define como el cociente resultante de la división de la tensión de cizallamiento (t ) por el gradiente de velocidad (D).Las moléculas de un líquido presentan fuerzas de cohesión de mayor magnitud que las que presenta un gas. Dicha cohesión parece ser la causa más predominante de la viscosidad en líquidos. Cuando aumenta la temperatura de un líquido, aumenta la energía cinética de su molécula

Massey, B. S.; A. J. Ward-Smith (2011) Wikipedia, la enciclopedia libre, Viscosidad

En línea [disponible en] https://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidad.