Temas de Física Aplicada a las Ciencias Agropecuarias y Ambientales

BORMIOLI, MARCELO G.; BOTTINI, LUCILA; DOLINKO, ANDRÉS E. ; LOSINNO, BEATRIZ N. ; MALLEVILLE, HORACIO J.; MÁRQUEZ MOLINA, JOHN J.; MARTINEZ, DANIEL J. ; SAINATO, CLAUDIA M.

Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires

Lugar: Buenos Aires; Año: 2017 p. 179

9789873738135

Capítulo I - MEDICIONES EXPERIMENTALES .......................................................... 7INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 7INDETERMINACIONES ........................................................................................ 7Factores que participan en una medición ............................................................. 8Tipos de indeterminaciones .................................................................................. 8REGLAS PARA EXPRESAR UNA MEDIDA Y SU INDETERMINACIÓN .... 10Expresión del resultado de una medición ........................................................... 10Indeterminación absoluta y relativa ................................................................... 10REGLAS DE REDONDEO DE LAS CIFRAS SIGNIFICATIVAS ..................... 11MEDICIÓN DIRECTA .......................................................................................... 12Indeterminaciones estadísticas ........................................................................... 14Desviación estándar ............................................................................................ 15MEDICIÓN INDIRECTA: .................................................................................... 16Propagación de indeterminaciones ..................................................................... 16Capítulo II - MECÁNICA APLICADA - EL MOVIMIENTO CIRCULAR ................ 21INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 21Movimiento Circular Uniforme .......................................................................... 23Relación entre la velocidad tangencial y la velocidad angular. .......................... 23Apéndice. Demostración de la expresión de la aceleración centrípeta ............... 27Capítulo III - MECÁNICA APLICADA - ESTÁTICA DEL CUERPO RÍGIDO ........ 28INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 28PRINCIPIOS DE LA MECÁNICA ....................................................................... 28Principio de Inercia o 1º Ley de Newton: ........................................................... 28Principio de masa o 2º Ley: ................................................................................ 28Principio de Acción y Reacción o 3º Ley de Newton: ....................................... 28MODELOS IDEALES ........................................................................................... 29FUERZAS DE VÍNCULO Y FUERZA DE ROZAMIENTO ............................... 30EQUILIBRIO DE CUERPOS PUNTUALES ........................................................ 30EL EQUILIBRIO DE CUERPOS EXTENSOS ..................................................... 34Momento de una fuerza ...................................................................................... 35Par de fuerzas o CUPLA .................................................................................... 36Condiciones de equilibrio del cuerpo rígido....................................................... 37Centro de Gravedad y Centro de Masas ............................................................. 39Tipo de equilibrios de los cuerpos ...................................................................... 40Capítulo IV ? MECÁNICA APLICADA - ALGUNOS TOPICOS DE LA DINÁMICA DEL CUERPO RÍGIDO ................................................................................................. 43INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 43ENERGÍA Y ECUACIONES DINÁMICAS ......................................................... 44RODADURA SIN DESLIZAMIENTO: ................................................................ 45Capítulo V - ESTÁTICA DE FLUIDOS ....................................................................... 48EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES ..................................................................... 48Aplicación del principio de Arquímedes en la determinación de pesos específicos de sólidos y líquidos ........................................................................ 50FENÓMENOS DE SUPERFICIE .......................................................................... 52Tensión superficial ............................................................................................. 52Propiedades de las superficies de contacto entre dos fases. ............................... 52Interpretación molecular de la tensión superficial. ............................................. 56Diferencia de presiones en la superficie de contacto de dos fases. Fórmula de Laplace-Young ................................................................................................... 57ÁNGULOS DE CONTACTO - MOJADO. ........................................................... 64a. Interpretación molecular del ángulo de contacto. ........................................... 65b. Capilaridad. Ascenso y descenso de tubos capilares. Ley de Jurin. ............... 66Método del peso de la gota para medida de coeficientes de tensión superficial relativa. ............................................................................................................... 69Capítulo VI - DINÁMICA DE LOS FLUIDOS Y FENÓMENOS DE TRANSPORTE ....................................................................................................................................... 74INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 74ECUACIÓN DE CONTINUIDAD ........................................................................ 75ECUACIÓN DE BERNOULLI ............................................................................. 75Nomenclatura y notación utilizada en hidráulica e hidrología ........................... 77Ejemplo VI.1. Tubo Pitot ................................................................................... 77Interpretación geométrica de la ecuación de Bernoulli ...................................... 79FLUIDOS VISCOSOS ........................................................................................... 81Flujo laminar y flujo turbulento. Número de Reynolds .................................... 82El concepto de capa límite .................................................................................. 84Fuerza de arrastre................................................................................................ 84Velocidad límite ................................................................................................. 85APLICACIONES A LA AGRONOMÍA Y LAS CIENCIAS AMBIENTALES. . 87Determinación de la composición textural ......................................................... 87Molinos de viento y aerogeneradores ................................................................. 87PÉRDIDA DE ENERGÍA POR VISCOSIDAD .................................................... 88Flujo estacionario con pérdida de energía. Ecuación de Darcy-Weisbach ......... 88Pérdida de carga en régimen laminar. Ecuación de Hagen-Poiseuille ............... 90Pérdida de carga en régimen turbulento. Cálculo de f ........................................ 92Potencia hidráulica de bombas ........................................................................... 95Potencia eólica .................................................................................................... 98Capítulo VII - MOVIMIENTO DEL AGUA EN EL SUELO ..................................... 102INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 102El suelo como un sistema de tres fases ............................................................. 103Densidad, porosidad y humedad del suelo ....................................................... 103Densidad de las partículas sólidas (s) ............................................................. 104Densidad aparente (a) ...................................................................................... 104Porosidad (f) ..................................................................................................... 104Humedad gravimétrica (g) .............................................................................. 106Humedad volumétrica (v) ................................................................................ 106FENÓMENOS DE TRANSPORTE ..................................................................... 107DIFUSIÓN ........................................................................................................... 107Leyes de Fick .................................................................................................... 107Difusión del oxígeno en el suelo ...................................................................... 112Mezclado turbulento ......................................................................................... 113Ósmosis ............................................................................................................ 114Presión osmótica de soluciones electrolíticas ................................................... 116EL POTENCIAL AGUA ..................................................................................... 117Aplicaciones del potencial agua ....................................................................... 121EL AGUA EN EL SUELO ................................................................................... 124FLUJO EN MEDIOS POROSOS ........................................................................ 126Conductividad hidráulica equivalente .............................................................. 129Capítulo VIII - TRANSMISIÓN DEL CALOR .......................................................... 131INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 131CONDUCCIÓN ................................................................................................... 132Ley de Fourier .................................................................................................. 133CONVECCIÓN .................................................................................................... 137TRANSMISIÓN TOTAL ..................................................................................... 138RADIACIÓN TÉRMICA ..................................................................................... 141Ondas Electromagnéticas ................................................................................. 141Excitancia radiante. .......................................................................................... 144Irradiancia. Absorción, reflexión y transmisión de la radiación....................... 146Cuerpo negro. Cavidad de cuerpo negro. Irradiancia de cavidad. .................... 148Ley de Kirchhoff .............................................................................................. 149Calor intercambiado. Ley de Prevost. Ley de Stefan-Boltzmann .................... 151Cuerpos de absorción selectiva ........................................................................ 153Distribución espectral de la radiación del cuerpo negro. Ley de Planck .......... 154RADIACIÓN SOLAR Y TERRESTRE .............................................................. 157Efecto invernadero ............................................................................................ 159Ventana atmosférica ......................................................................................... 160INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON LA MATERIA ............................ 163Ondas y Partículas ............................................................................................ 163El efecto fotoeléctrico ....................................................................................... 164Efecto fotovoltaico: energía solar ..................................................................... 167Espectros de absorción de la luz ....................................................................... 169Reacciones fotoquímicas. Fotosíntesis ............................................................. 170Capítulo IX - FOTOMETRÍA ...................................................................................... 173LA LUZ Y LA VISIÓN ....................................................................................... 173LUZ EMITIDA POR LAS FUENTES ................................................................. 175LUZ RECIBIDA POR UNA SUPERFICIE ......................................................... 178INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN .................................................................... 183ELECCIÓN DE LÁMPARAS ............................................................................. 184TIPOS DE LÁMPARAS ...................................................................................... 184A. - Lámparas incandescentes .......................................................................... 185B.? Lámparas de descarga ................................................................................ 187C.? Lámparas de inducción .............................................................................. 191D.? Luz electrónica........................................................................................... 191BIBLIOGRAFIA, CITAS Y REFERENCIAS ......................................................... 194TABLA DE FIGURAS ............................................................................................ 195INDICE DE TABLAS .............................................................................................. 202