jueves, 9 de febrero de 2017

EVP 4 - BUCLES

  
PRINCIPIO DE PASCAL

El principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico-matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la presión ejercida sobre un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.
En pocas palabras, se podría resumir aún más, afirmando que toda presión ejercida hacia un fluido, se esparcirá sobre toda la sustancia de manera uniforme.

El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión.
También podemos observar aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos, en los frenos hidráulicos, en los puentes hidráulicos y en los gatos hidráulicos.

Descripción: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgR5UzH-hmUi-zJTcGyuqY15IzvGL2CxT6O3uS_Nq9nampTcnUXSdII4neYA74nBxSSB8A5j2IOVsBXxQY5BrH-YV3CilKSA7hc4w0kMnTf70H6Dk_ygEKLnqvBRa0ALQ33pHniP4N4q9_w/s320/N.png




La prensa hidráulica es una máquina compleja que permite amplificar las fuerzas y constituye el fundamento de elevadores, prensas hidráulicas, renos y muchos otros dispositivos hidráulicos .
La prensa hidráulica constituye la aplicación fundamental del principio de Pascal y también un dispositivo que permite entender mejor su significado. Consiste, en esencia, en dos cilindros de diferente sección comunicados entre sí, y cuyo interior está completamente lleno de un líquido que puede ser agua o aceite. Dos émbolos de secciones diferentes se ajustan, respectivamente, en cada uno de los dos cilindros, de modo que estén en contacto con el líquido. Cuando sobre el émbolo de menor sección A1 se ejerce una fuerza F1 la presión p1que se origina en el líquido en contacto con él se transmite íntegramente y de forma casi instantánea a todo el resto del líquido. Por el principio de Pascal esta presión será igual a la presión p2 que ejerce el fluido en la sección A2, es decir:

                                                                      p1 = p2

con lo que las fuerzas serán:

                                               F1= p1A1   <    p1A2  =  p2A2  =  F2,

con A1 < A2. Por tanto, la relación entre la fuerza resultante en el émbolo grande cuando se aplica una fuerza menor en el émbolo pequeño será tanto mayor cuanto mayor sea la relación entre las secciones:

                                                                           F1   =  F2


EJERCICIOS:

1) Se desea elevar un cuerpo de 1500kg utilizando una elevadora hidráulica de plato grande circular de 90cm de radio y plato pequeño circular de 10cm de radio. Calcula cuánta fuerza hay que hacer en el émbolo pequeño para elevar el cuerpo.


Recordemos en primer lugar la fórmula del Principio de Pascal, que nos permitirá resolver todos estos problemas relativos a prensas hidráulicas: F1/S1 = F2/S2 Las dos F son, obviamente, las fuerzas ejercidas sobre los dos émbolos o platos, cada uno con una superficie S. La idea es que, en una prensa hidráulica, una fuerza pequeña sobre el plato pequeño nos sirve para mover un peso (fuerza) grande sobre el plato grande.


F1 = ?
F2 = P2 = m2·g = 1500·9,8 = 14700N
S1 = π·R1 2 = π·0,12 = 0,0314m2
S2 = π·R2 2 = π·0,92 = 2,54m



F1/S1 = F2/S2
F1/0,0314 = 14700/2,54
F1 = 5787,40·0,0314 = 181,72N


#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
 int Opcion;
 do
 { 
 cout<<"**********MENU********** \n " ;
 cout<<" 1) SUMA DE TERMINOS \n ";
 cout<<" 2) FACTORIAL \n ";
 cout<<" 3) CALCULO DEL N TERMINO \n ";
 cout<<" *****************************************\n ";
 cout<<"         Digite <0> para salir \n ";
 cout<<"         Ingrese una Opcion: "; cin>>Opcion;

 switch (Opcion)
 {
   case 1:
   {
      
    int i,n,SUMA; //declaracion
    i=5;
    SUMA=0;
    cout<<"Ingrese un valor para N:" ; cin >> n ;
     
     for(i=5; i<=n; i++)
     SUMA = SUMA + i;
     
      cout<<"La suma de los primeros "<< n << " terminos es: "<< SUMA <<endl ;
   } break;
  
    case 2:
   {
       
    int i, n, fact; // declaracion
    i = 5;
    fact = 5;
    cout<<"Ingrese el valor de N:"; cin>>n;
    while (i<=n)
    {
     fact = fact * i;
     i++;
   }//fin del while        
  
   cout<<"El factorial de "<< n << " es: "<< fact << endl;
         
   } break;
  
    case 3:
   {
      
   int i, n, fact; // declaracion
   double R;
   i = 5;
   fact = 5;
   cout<<"Ingrese el valor de N: "; cin>>n;
 
   do
   {
   fact = fact * i;
   i++;
   }while (i<=n); // fin del while
   R = fact / (n+1);
   cout<<"El termino " << n << " es: "<< R << endl;
   } break;
 } // fin del switch
 }while (Opcion!=0);
system ("pause");
return 0;
} // fin de programa



viernes, 3 de febrero de 2017

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int opcion,i,n,SUMA;
    do
   {
     cout<<"**********MENU***********";
     cout<<"1)SUMA DE LOS n PRIMEROS TERMINOS ENTEROS \n ";
     cout<<"1)SUMA DE LOS n PRIMEROS TERMINOS PARES \n ";
     cout<<"1)SUMA DE LOS n PRIMEROS TERMINOS IMPARES \n ";
     cout<<"1)*************************************** \n ";
     cout<<"              eliga una opcion <>0           ";cin>>opcion;

    switch (opcion)
     {
  case 1:
          {
          int i,n,SUMA; //declaracion
         cout<<"ingrese los valores de N:" ; cin >> n ;
         i=1;
         SUMA=0;   
        for(i=1;i<=n;i++)
        SUMA = SUMA + i ;
      
         cout<<"la suma de los primeros numeros enteros";
         cout<< SUMA <<endl ;
       } ; break;
   
  case 2:
         {
        int i,n,SUMA; //declaracion
        cout<<"ingrese los valores de N:" ; cin >> n ;
         i=1;
        SUMA=0;
       while(i<=n)
       {
         SUMA = SUMA + (2*i);
        i++;
         }while(i<=n);//fin de while
          cout<<"la suma de los primeros numeros pares : ";
          cout<< SUMA << endl ;
          } ; break ;
        
    case 3 :
       {
        int i,n,SUMA; //declaracion
         cout<<"ingrese los valores de N:" ; cin >> n ;
          i=1;
        SUMA=0;
       do
       {
       SUMA = SUMA + (2*i-1);
       i++;
        }while(i<=n);//fin de while
       cout<<"la suma de los primeros numeros impares : ";
          cout<< SUMA << endl;
        } ; break ;
 }//fin del switch
}while(opcion != 0); //fin de while

system ("pause");
    return 0;

} // fin de programa








miércoles, 11 de enero de 2017

TERMODINÁMICA.

Un sistema termodinámico es cualquier cantidad de materia o radiación lo suficientemente grande como para ser descrito por parámetros microscópicos, sin ninguna referencia a sus componente individuales (microscópicos).

Para una descripción completa del sistema también se necesita una descripción del contorno (los límites), y de las interacciones que este permite con el entorno. Los contornos pueden permitir el paso de materia y energía.

Sistema aislado: no intercambia energía ni masa con su entorno.
Sistema cerrado: solo puede intercambiar energía.
Sistema abierto: puede intercambiar materia y energía.

Sistema móvil/rígido: las paredes permiten o no transferir energía en forma de trabajo mecánico.
Sistema diatérmico: transferencia de calor sin trabajo.
Sistema abiabático: no hay transferencia de calor por las paredes.

Sistemas en contacto térmico, permeables, en contacto dilusivo,etc.

Parámetros termodinámicos: variables termodinámicas que describen el macro estado del sistema.

Los macroestados se pueden describir en términos de un pequeño numero de variables de estado. (Ej: macroestado de un gas: masa, presión y volumen lo describen totalmente)

Variables intensivas: independientes de la masa (ej: temperatura)
Variables extensivas: proporcionales a la masa (ej: energía interna)

Cantidades específicas: expresadas por unidad de masa.
Cantidades molares: expresadas por mol. (EJ: Capacidad calorífica específica y molar)

Un sistema está en equilibrio termodinámico cuando sus variables de estado son constantes a escala macroscópica.
No se requiere que los parámetros termodinámicos sean estrictamente independientes del tiempo.
Los parámetros termodinámicos son promedios macroscópicos del movimiento microscópico, por tanto habrá fluctuaciones. El valor relativo de estas fluctuaciones es casi despreciable en sistemas macroscópicos, excepto cerca de las transiciones de fase.

Sistema homogéneo: los parámetros intensivos son los mismos en todo el sistema.

Sistema inhomogéneo: uno o mas de los parámetros intensivos presenta variaciones espaciales. Un sistema inhomogéneo puede estar formado por distintas fases, separadas por contornos de fase, de forma que cada fase sea homogénea. (EJ: En el punto triple del agua coexisten hielo, agua y vapor de agua.)
 Los contornos pueden ser arbitrarios, pero la termodinámica sigue siendo válida.

 Ecuación de estado: es una relación funcional entre los parámetros de un sistema en equilibrio.

Un estado de un sistema descrito por los parámetros p,V y T tendrá una ecuación de estado f[p,V,T]=0, y por tanto reduce en uno el número de variables independientes.

 Esta ecuación describe una superficie, la superficie de equilibrio.

Un estado de equilibrio puede ser representado por un punto en esta superficie.Un punto fuera de ella es un estado de no-equilibrio.

Diagrama de estado: una proyección de una curva en la superficie de estado. (ej: diagrama P-V

Superficie de equilibrio para un gas ideal con número fijo de partículas. U 3 2 p V

LEYES DE LA TERMODINÁMICA LEY CERO (O PRINCIPIO CERO) DE LA 
TERMODINÁMICA:


Si dos sistemas están por separado en equilibrio con un tercero, entonces también deben estar en equilibrio entre ellos. Si tres o mas sistemas están en contacto térmico y todos juntos en equilibrio, entonces cualquier par está en equilibrio por separado. El concepto de temperatura se basa en este principio cero.

PRIMER LEY DE LA TERMODINÁMICA

Es una adaptación para la termodinámica de la ley de conservación de la energía. Se define la energía interna del sistema, E, como su energía respecto del SR del centro de masa.
El trabajo necesario para cambiar el estado de un sistema aislado depende únicamente de los estados inicial y final, y es independiente del método usado para realizar el cambio.
 Por tanto, existe una función de estado que identificamos como la energía interna. El trabajo realizado sobre el sistema es W. Por tanto, el cambio de la energía interna durante una transformación adiabática es ∆ E = W.
El sistema también puede variar su energía sin realizar trabajo mecánico, se transfiere de otra forma, como calor.

 Definición de calor: La cantidad de calor Q absorbido por un sistema es el cambio en su energía interna que no se debe al trabajo.

 La conservación de energía será: ∆ E = Q + W.

Si realizamos variaciones cuasiestáticas (p.ej., de volumen) escribiremos: δ W = - p dV.

Si movemos el pistón muy rápido el gas no hará trabajo sobre el pistón y δ W → 0 aunque varíe el volumen.
Usamos d para una diferencial (propia) que depende sólo del cambio de estado. Usamos δ para indicar una diferencial (impropia) que también depende del proceso usado para cambiar el estado. Por tanto se escribe:
                                     
                                                    d E = δ Q + δ W.


SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA:

La base de esta ley es el hecho de que si mezclamos partes iguales de dos gases nunca los encontraremos separados de forma espontánea en un instante posterior.

Enunciado de Clausius: No hay ninguna transformación termodinámica cuyo único efecto sea transferir calor de un foco frío a otro caliente.

 Enunciado de Kelvin: No hay ninguna transformación termodinámica cuyo único efecto sea extraer calor de un foco y convertirlo totalmente en trabajo.

La segunda ley proporciona la base para el concepto termodinámico de entropía

Principio de máxima entropía: Existe una función de estado de los parámetros extensivos de cualquier sistema termodinámico, llamada entropía S, con las siguientes propiedades:
                           1. los valores que toman las variables extensivas son los que maximizan S consistentes con los parámetros externos,
                           2. la entropía de un sistema compuesto es la suma de las entropías de sus subsistemas. (2º y 3º postulados de Callen)