1r ciclo Fluidos

[veronik]

Hola tengo una pregunta dice:
El cuerpo humano (promedio) flota en el agua. Los que usan escafandra autonoma (SCUBA), usan pesas y un chaleco de flotacion que puede llenarse con cantidad variable de aire para crear una flotacion neutral. Suponga que un buzo establece inicialmente una flotacion neutral en cierta profundidad. Para establecer una flotacion neutral a menor profundidad el buzo debera:

a)deja salir un poco de aire del chaleco
b)agregar un poco de aire al chaleco
c) no hacer nada, por que ya existe la flotacion neutral
d) falta de informacion, para poder responder

pues no se nada de buceo ni se nadar y eso.. pero supongo que para nadar en a una menor profunidad se debe de dar mas aire al chaleco para que el cuerpo se haga mas liviano digo.. o es lo contrario?

[Richard R Richard]

Re: Fluidos

Si le das mas aire al chaleco , este se infla como un globo y flota por lo tanto asciende,
si le quitas aire , se hunde hasta el fondo sin detenerse a la altura que se requiere,
información tienes la suficiente, .
Entonces como ya tienes flotación neutral , no debes hacer nada, solamente nadar hacia abajo para llegar a la profundidad que se quiera.

[skynet]

Re: Fluidos

a menor profundidad tienes menos presión y más volumen del chaleco, por lo que hay más empuje arquimediano, para obtener de nuevo la neutralidad debes de dejar escapar aire

[Richard R Richard]

Re: Fluidos

Saludos skynet... en un primer momnto pensé que el problema era de secundaria y podíamos dar por sentado que no habría variación del volumen por aplicación del mayor presión externa al aire del chaleco. Solo aplicando arquímedes directamente.

Como el empuje es el volumen de líquido desalojado por el peso especifico del liquido,
si reduces el volumen de aire del chaleco( quitando aire) , te hundes, hasta hallar un nuevo equilibrio entre empuje y peso.



https://en.wikipedia.org/wiki/Scuba_...oyancy_control


$P_s$=peso humano+peso tanques+peso chaleco+peso aire

$V$=Volumen humano+volumen tanques + volumen chaleco+ volumen aire en chaleco

en neutralidad

$\rho_{agua} g V =P_s$

la presión en función de la profundidad de inmersión

$P_r=P_{atmof}+\rho_{agua} g h<br />$

suponiendo que la temperatura de la superficie sea igual a la del agua en profundidad, por lo que en neutralidad

$Pr_{aire\,chaleco}V_{aire\,chaleco\,n1}=nRT$

al sumergirse mas hay aumento de presión por lo que el volumen del chaleco debe reducirse a

$<br /> \left [ P_{atmof}+\rho_{agua} g h \right] V_{aire\,chaleco\,n2}=nRT$

el aire extraído es

$\Delta V_ol=V_{aire\,chaleco\,n1}-V_{aire\,chaleco\,n2}=nRT\left [\dfrac 1{P_{atmof}+\rho_{agua} g h}-\dfrac 1 {P_{atmof} }\right] =$$\dfrac{-\rho_{agua} g h}{P_{atmof}(P_{atmof}+\rho_{agua} g h)}$


lo que permite ver que si incremento h, para lograr neutralidad debo variar negativamente el volumen del chaleco, es decir reducirlo.Esto también sucede a la inversa si quito aire del chaleco, entonces hay descenso hasta un nuevo equilibrio.

Es fácil ver que si idealmente el volumen del chaleco no se reduce con el aumento de presión al hundirse(aplicando arquímedes de secundaria), la condición de neutralidad se mantendría para cualquier profundidad, como había dicho en mi primer mensaje.

Saludos