Flotabilitat, Apuntes de Ciencias de la Educación

¡Descarga Flotabilitat y más Apuntes en PDF de Ciencias de la Educación solo en Docsity!

MODEL D’INTERACCIONS

MECÀNIQUES

Tasca Individual 2

26 DE NOVIEMBRE DE 2 014

UAB

David Cambra Morera

1

Interpretació en termes de les propietats (densitat)

Ex: taronja sencera

El motiu a través del qual podem observar que aquesta taronja sura en entrar en contacte amb l’aigua, ve donat perquè en general, la taronja té una densitat o relació massa/volum més baixa que la de l’aigua, és a dir més baixa de 1g/ml.

Com podem observar en la imatge, la taronja sura molt poc per damunt del nivell de l’aigua, això ho podríem relacionar dient que la densitat de la taronja és poc menor que la de l’aigua, ja que si fos molt més baixa suraria més part de la taronja. Així doncs podríem dir que si la densitat del fluid és igual a 1g/ml la densitat de la taronja seria 0,8 g/ml aproximadament.

Ex: taronja pelada

En relació a la taronja pelada observem que aquesta no sura, ja que té una densitat o relació massa/volum superior a la de l’aigua (1g/ml). Pel que fa a la diferencia de densitats que s’estableix en aquest cas, no és fàcil determinar si és molt més elevada a partir de la imatge que veiem. No obstant si observem l’experiment podríem fer una aproximació tenint en compte que si la taronja cau de forma rapida la seva densitat serà molt major, mentres que si ho fa de forma lenta la densitat no serà tan elevada en relació a la del fluid. En l’experiment queda reflectit les diferencies que hi ha entre les diferents parts de la taronja, entenent que la densitat global d’una taronja sencera dependrà directament de la densitat de les seves parts (pell i interior).

En resum diríem que la part interior de la taronja conté fructosa, que és un glúcid (sucre) més dens que l’aigua, i per això la taronja pelada s’enfonsa. Però la pell de la taronja és més lleugera que l’aigua, ja que té una estructura porosa, i per tant està plena de bosses d’aire (l’aire és molt menys dens que l’aigua), de manera que redueix la densitat global de la taronja, i permet que la taronja amb pell sigui menys densa que l’aigua, i així pot surar.

Es defineix densitat relativa d'un cos com el quocient entre la seva densitat absoluta i la d'una substància que es pren com a referència. La densitat relativa és un número adimensional. En la nostre pràctica podem parlar de densitat relativa, ja que tractem una densitat absoluta com és l’aigua en comparació a una substància (taronja) que prenem com a referència.

Interpretació en termes d’interaccions mecàniques (forces)

Ex: taronja sencera

Pel que fa en termes d’interaccions mecàniques veiem que la taronja en entrar en contacte amb l’aigua comença a surar degut a que l’empenta amb la qual l’aigua l’empeny cap a la superfície, és major que el pes de la taronja (que l’estira cap al fons).

Per explicar el moviment de la taronja direm que es produeixen dos moviment. El primer un moviment en eix vertical que es produeix quan la taronja puja cap amunt a causa d’una força neta, que és la diferencia entre la força d’empenta i la força del pes. I un segon moviment que es produeix quan la taronja està situada a la part superior del recipient on trobem una situació d’equilibri on la força d’empenta és la mateixa que la força pes, amb la qual cosa fa que la taronja estigui quieta i per tant en equilibri de forces.

Ex: taronja pelada

En aquest cas el motiu pell qual la taronja pelada un cop submergida en el fluid comença a enfonsar-se és degut a que l’empenta amb la qual l’aigua l’empeny cap amunt és menor que el seu pes que fa que l’estiri cap avall.

Pel que fa als moviment de la taronja en termes de diferencies de les forces que hi actuen observem una primera situada en eix vertical on es produeix una força cap avall que és la força d’empenta i la força pes, que fa que la taronja baixi. Igual que en el cas anterior quan aquesta està en una situació d’equilibri veiem com l’empenta, ala qual li afegim la força que fa el recipient és igual a la força pes, fet que fa que la taronja estigui quieta i en equilibri de forces.

El principi d’Arquímedes argumenta que un cos insoluble totalment o parcialment submergit en un fluid (líquid o gas) en repòs rep una força de baix cap a dalt igual al pes del volum del fluid que desallotja. Relacionant-ho amb la pràctica podríem argumentar que en una situació d’equilibri l’empenta és igual al pes del fluid que la taronja sencera desallotja, es a dir, és igual al pes d’un volum d’aigua igual al volum de la part de la taronja que està enfonsada. El mateix succeiria amb la taronja pelada, tenint en compte que tota ell està enfonsada.