SISTEMAS BIOFÍSICOS MECÁNICOS. BIOFÍSICA DE LOS FLUIDOS

Contenidos a desarrollar:

1.      Sistemas biofísicos mecánicos: Fuerza y Energía

2.      Elasticidad y resistencia de los tejidos humanos

3.       Leyes de Newton.

4.      Resistencia y estructura de los músculos y huesos

5.      Contracción muscular

6.      Características, estructura y funciones de las articulaciones.

7.      Biomecánica de la marcha

8.      Fluidos.  Líquido y Gases

9.      Mecánica de los Fluidos

10.  Estática de los fluidos o Hidrostática.

11.  Principios de Pascal y Arquímedes

BIOFISICA

La biofísica es el estudio de las leyes físicas que operan en los organismos vivos. Con otras palabras, es la física de la biología.
La biofísica tiene una aplicación directa en la medicina. De hecho, una gran parte de fenómenos fisiológicos se pueden explicar mediante esta disciplina. La visión humana no es sólo algo biológico sino que está sujeta a las leyes de la óptica. La percepción del sonido depende del órgano auditivo y también de la propagación de las ondas. Así, la vista y la audición, serían otros dos ejemplos de cómo la física está presente en la biología.

La biofísica es una disciplina que, según los expertos, ofrece grandes posibilidades para el futuro próximo de la humanidad. Entre las diversas propuestas, destaca la aparición de los primeros prototipos de ojos biónicos que permitirán que los ciegos puedan recuperar la visión.

SISTEMAS BIOFÍSICOS MECÁNICOS: FUERZA Y ENERGÍA

Energía y fuerza son conceptos muy relacionados, aunque son distintos entre sí.

Básicamente, la energía está presente en todos los cuerpos (si el cuerpo está en reposo posee energía potencial y si está en movimiento la energía potencial se ha trasformado en energía cinética).

La fuerza es una acción que solo se puede expresar cuando hay interacción entre dos cuerpos. Fuerza aplicada de un cuerpo al otro transforma la energía potencial en cinética

Fuerza es la interacción entre dos cuerpos, que produce cambios ya sea en la forma o en el estado (reposo o movimiento) de ellos.”

Las leyes que rigen el comportamiento de las fuerzas las enunció Newton y hoy se conocen como Las tres leyes de Newton y conforman los Principios de la Dinámica

ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE LOS TEJIDOS HUMANOS

Alrededor de 85% de la masa muscular esquelética del ser humano está compuesto por fibras musculares propiamente dichas.

El 15% restante está formado en gran parte por tejido conectivo compuesto en cantidades variables por fibras colágenas, reticulares y elásticas

Fibras colágenas: Son las más abundantes. Están formadas por la proteína colágeno. Brindan rigidez y resistencia al tejido. El colágeno es la proteína más abundante del organismo humano, representando el 30% del total. Se encuentran en la gran mayoría de los tejidos conectivos, sobre todo en el hueso, el cartílago, los tendones y los ligamentos. Son flexibles y resistentes.

Fibras elásticas: Son más pequeñas que las de colágeno, se ramifican y vuelven a reunirse libremente unas con otras. Están constituidas por la proteína (colágeno) y elastina. Al igual que las fibras de colágeno, proporcionan resistencia, pero además pueden estirarse ampliamente, sin romperse. Las fibras elásticas son muy abundantes en la piel, los vasos sanguíneos y los pulmones, se estiran sin romperse hasta el 150% de su longitud.

por lo tanto, el tejido conectivo constituye una estructura de elementos simples y, en su mayoría, semejantes a muelles, es decir, los componentes elásticos del musculo.

LEYES DE NEWTON

Primera ley de Newton o ley de la inercia

En esta primera ley, Newton expone que “Todo cuerpo tiende a mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas ejercidas sobre él”.

Segunda ley de Newton o ley de aceleración o ley de fuerza

La segunda ley del movimiento de Newton dice que “Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera. Dicha a aceleración es en dirección a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve”.

Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción

Enunciada algunas veces como que "para cada acción existe una reacción igual y opuesta".

En términos más explícitos: La tercera ley expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza de igual intensidad y dirección, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo.

RESISTENCIA Y ESTRUCTURA DE LOS MÚSCULOS Y HUESOS

Estructura de los músculos

Las fibras musculares se encuentran protegidas y se mantienen en sus lugares debido a que el tejido conjuntivo actúa como envoltura y división. Así, este se denomina epimisio cuando es la funda de tejido que cubre al músculo; perimisio, a la vaina de tejido que envuelve cada fascículo muscular (haces o conjuntos de fibras musculares), y endomisio al que rodea cada fibra.

En concreto, la fibra muscular es una célula multinucleada (varios núcleos, siendo de las pocas de este tipo en el organismo), elástica y de forma cilíndrica. Esta célula es la que puede extenderse o recogerse y luego recuperar su forma original, permitiendo al cuerpo moverse y mantener una posición determinada.

La cantidad de fibras musculares presentes varía según el tamaño y la función que cumple cada músculo.

Cada fibra muscular está rodeada por una delgada membrana plasmática, el sarcolema (ubicada debajo del endomisio), y contiene miles de fibras menores que están en grupos, llamadas miofibrillas. Cerca del 80% de la fibra está integrada por miofibrillas, que van en número de varios cientos a varios miles, según el ancho de la fibra.

Resistencia muscular

La resistencia muscular es la capacidad del músculo o conjunto de músculos de ejercer fuerza para superar la resistencia muchas veces. Por lo general, la resistencia es el cuerpo en sí mismo. La medida de la resistencia muscular se basa en el número de repeticiones que se lleva a cabo. La resistencia muscular depende específicamente de la evaluación. La capacidad de llevar a cabo ejercicios para la parte superior del cuerpo reiteradas veces es independiente de la capacidad de realizar ejercicios para la parte inferior del cuerpo o abdominales reiteradas veces. Los estudios para la determinación de resistencia muscular incluyen flexiones de brazos (push-ups), dominadas (pull-ups) y ejercicios para tríceps (dips) para la parte superior del cuerpo y sentadillas (sit-ups) para los abdominales. La resistencia de la parte inferior del cuerpo se puede evaluar con flexiones de piernas (squats).

Estructura del hueso

El hueso es tejido duro que constituye la mayor parte del esqueleto y consta de

elementos orgánicos (células y matriz) e inorgánicos (minerales).  Sus componentes son:

Cartílago. Tejido firme, pero flexible, que cubre los extremos de los huesos en una articulación

·         Disco epifisiario.  Se sitúa en los huesos largos e indica el sitio de unión entre epífisis (extremo del hueso) y diáfisis (porción cilíndrica), y está presente sólo en los huesos en crecimiento.

·         Periostio. Membrana externa que contiene nervios y vasos sanguíneos que nutren al hueso.

·         Hueso compacto. Parte superficial lisa y muy dura del esqueleto.

·         Hueso esponjoso. Se encuentra dentro del hueso compacto y aunque no es tan duro como éste, tiene cierta resistencia.

·         Endostio. Tejido que cubre la pared interna de la cavidad medular del hueso.

·         Cavidad medular. Espacio que contiene la médula ósea en la diáfisis de un hueso largo.

·         Médula ósea. Sustancia espesa cuya función consiste en producir células sanguíneas.

·         Abertura. Permite la entrada de vasos nutrientes.

·         Vasos nutrientes. Conducen sustancias al interior del hueso para proporcionar nutrientes y permite la salida de las células que se forman en él.

Resistencia de los huesos 

El hueso está sometido permanentemente a fuertes presiones. Sentarse somete a las vértebras inferiores a una presión equivalente a la que soporta un buceador que se encuentra a 170 metros de profundidad. Y un salto de longitud provoca en el fémur de un atleta una fuerza equivalente al peso de 9 toneladas.

Para lograr esta resistencia sin pesar demasiado, el hueso cuenta con dos tipos de tejidos, el compacto y el esponjoso. El tejido compacto tiene dos componentes principales. Una parte mineral, formada por sales de calcio, y el colágeno, una sustancia gelatinosa que en forma de fibras atraviesa todo el entramado mineral. El tejido esponjoso está en el centro del hueso y no es muy resistente, pero sí muy ligero, lo que evita el exceso de peso. 

El hueso supera en resistencia al hormigón, y de hecho su estructura es muy parecida. Las fibras colágenas del hueso tienen gran fuerza de tensión. En cambio, las sales de calcio, cuyas propiedades son parecidas a las del mármol, tienen gran fuerza de compresión. Estas propiedades combinadas son las que aportan resistencia al hueso. En el hormigón, el acero, como el colágeno, suministra la fuerza de tensión. Y el cemento, como las sales de calcio, aporta la fuerza de compresión

CONTRACCION MUSCULAR

Las contracciones como la locomoción, la respiración y la masticación pueden iniciarse tanto consciente como inconscientemente, pero se continúan por medio de

un reflejo inconsciente. La contracción muscular se puede explicar como un desplazamiento de los miofilamentos, es decir, la cabeza de la miosina se ancla a la actina produciéndose así el dicho desplazamiento. Cabe decir que la contracción muscular está regulada por el calcio, el ATP y el Magnesio, aunque se desconoce por qué el Magnesio causa contracción en músculos después de la muerte, esto está bajo investigación.

Para que la contracción esté sincronizada entre las células, se necesita que existan uniones tipo gap que permitan el paso de los iones y pasen el estímulo eléctrico.

Tipos de contracciones musculares

·         Contracciones heterométricas

Mal llamadas contracciones isotónicas, ya que isotónicas significa "de igual tensión", aspecto que no se da en estas contracciones, ya que su tensión varia a lo largo del recorrido de la contracción en sus diferentes puntos.

·         Contracciones heterométricas concéntricas

Una contracción concéntrica ocurre cuando un músculo desarrolla una tensión suficiente para superar una resistencia, de forma tal que éste se acorta, y moviliza una parte del cuerpo venciendo dicha resistencia. Un claro ejemplo es cuando llevamos un vaso de agua a la boca para beber, existe acortamiento muscular concéntrico, ya que los puntos de inserción de los músculos se juntan, se acortan o se contraen.

·         Contracciones heterométricas excéntricas

Cuando una resistencia dada es mayor que la tensión ejercida por un músculo determinado, de forma que éste se alarga, se dice que dicho músculo ejerce una contracción excéntrica. En este caso el músculo desarrolla tensión alargándose, es decir, extendiendo su longitud. Un ejemplo claro es cuando llevamos el vaso desde la boca hasta apoyarlo en la mesa, en este caso el bíceps braquial se contrae excéntricamente. En este caso actúa la fuerza de gravedad, ya que si no, se produciría una contracción excéntrica y se relajarían los músculos del brazo, y el vaso caería hacia el suelo a la velocidad de la fuerza de gravedad. Para que esto no ocurra, el músculo se extiende contrayéndose en forma excéntrica.

CARACTERÍSTICAS, ESTRUCTURA Y FUNCIONES DE LAS ARTICULACIONES

Estructura de las articulaciones sinoviales

Cápsula articular: prolongación del periostio de cada uno de los huesos articulares. La cápsula forma una envoltura completa alrededor de los extremos de los huesos, uniéndolos entre sí.

Membrana sinovial: membrana que recubre la superficie interna de la cápsula articular. Se une a los bordes del cartílago articular.

Cartílago articular: Fina capa de cartílago hialino que recubre y almohadilla las superficies articulares de los huesos.

 Cavidad articular: pequeño espacio entre las caras articulares de los dos huesos de la articulación; debido a esta cavidad, sin tejido que crezca entre las superficies articulares de los huesos, éstos son libres de moverse uno contra otro. Por lo tanto, las articulaciones sinoviales son diartrosis o articulaciones libremente móviles.

 Meniscos: almohadillas de fibrocartílago situadas entre los extremos articulares de

los huesos en algunas diartrosis. Por lo general, estas almohadillas dividen la cavidad articular en dos cavidades independientes.

 Ligamentos: Fuertes cordones de tejido fibroso, blanco, denso en la mayoría de las articulaciones sinoviales. Crecen de hueso a hueso, uniéndolos más firmemente de lo que sería posible sólo con la cápsula.

Bolsas: algunas articulaciones sinoviales contienen una estructura en forma de almohadilla cerrada denominada bolsa, formada por membrana sinovial y llena de líquido sinovial.

Clasificación y función de las articulaciones

Diartrosis, articulaciones móviles o sinoviales

El término diartrosis procede del griego día, separación, y arthron, articulación. Son las más numerosas en el esqueleto. Se caracterizan por la diversidad y amplitud de los movimientos que permiten a los huesos. Poseen cartílago articular o de revestimiento en ambas partes de la articulación. Un ejemplo típico de diartrosis es la articulacion glenohumeral, la articulación que une el húmero con la escápula. En el contorno de la cavidad glenoidea se halla el rodete marginal o rodete glenoideo. Las dos superficies articulares están unidas por la cápsula que se fija alrededor de la cavidad glenoidea de la escápula y del cuello anatómico del húmero. La cápsula está reforzada exteriormente por ligamentos extracapsulares e interiormente está tapizada por la sinovial. Son las más móviles y frágiles ya que son menos resistentes y más recubiertas.

Los movimientos varían según el tipo de diartrosis:

·         Enartrosis: las superficies articulares que intervienen son esféricas o casi esféricas, una cóncava y una convexa. Realizan todos los movimientos posibles en el espacio (articulación multiaxial), como por ejemplo la articulación glenohumeral y la coxofemoral.

·         Condilartrosis: las superficies articulares son alargadas, una convexa y una cóncava. Efectúan todos los movimientos posibles salvo el de rotación.

·         Trocleartrosis: las superficies articulares son una polea o tróclea y dos carillas separadas por una cresta. Ejecutan los movimientos de flexión y extensión. Por ejemplo, la articulación del codo.

·         Encaje recíproco: cada una de las superficies articulares es cóncava en un sentido y convexa en el otro, en forma de silla de montar. La convexidad de una superficie corresponde a la concavidad de la otra. Menos la rotación, realizan todos los movimientos, pero con poca amplitud.

·         Trocoides: las superficies articulares son un eje óseo y un anillo osteofibroso. Poseen un movimiento de rotación. Como el Atlas con la apófisis odontoides del Axis.

·         Artrodias: las superficies articulares son más o menos planas, y se deslizan

una sobre otra. Poseen un movimiento biaxial con escaso desplazamiento.

Articulaciones Cartilaginosas (semimóviles)

Este tipo de articulaciones se mantienen unidas por un cartílago elástico y presentan una movilidad escasa, como la unión de los huesos de la columna vertebral.

Podemos diferenciar dos tipos:

·         Sincondrosis: verdaderas: Las superficies articulares se encuentran recubiertas por finos discos de cartílago hialino, disco fibroso o cartilaginoso y ligamentos periféricos. Incluyen las articulaciones de los cuerpos vertebrales, la sacro-coccígea y la sacro-vertebral.

·         Anfiartrosis: subtipo de articulación cuyas características le colocan entre las diartrosis y las anfiartrosis debido a su posibilidad de presentar una cavidad articular dentro del ligamento interóseo, como la articulación del pubis, la sacroilíaca y la esternal superior.

Sinartrosis o articulaciones inmóviles

Estas articulaciones se mantienen unidas por el crecimiento del hueso, o por un cartílago resistente. Son articulaciones rígidas, sin movilidad, como las que unen los huesos del cráneo y de la nariz, o con una movilidad muy limitada, como la unión distal entre cúbito y radio. Se subdividen a su vez en diversos tipos:

·        sincondrosis: el tejido que sirve de unión en la articulación es cartilaginoso, como en las articulaciones esfeno-occipital, petrostiloidea y vómero-etmoidal.

·         sinostosis: fusión de dos huesos al osificarse el tejido conjuntivo que los une.1

·         sinfibrosis: el tejido que sirve de unión en la articulación es fibroso. La forma del borde de unión de la articulación permite subdividir este tipo en cinco:

·         Sutura Escamosa: bordes en bisel, como se observan en la articulación parieto-temporal.

·         Sutura Dentada: Bordes dentados o serrados (como engranajes), como se observa en los huesos del cráneo. Por ejemplo, la sutura sagital

·         Sutura armónica: bordes rugosos, como se observan en las articulaciones naso-nasal, naso-maxilar y ungui-maxilar.

·         Gónfosis: Inserción del diente en el hueso maxilar superior e inferior. La raíz del diente se inserta en los alveolos.

·         Esquindilesis: una superficie con forma de cresta se articula con una ranura, como sucede en la articulación del vómer con la cresta del esfenoides.

BIOMECANICA DE LA MARCHA

Biomecánica de la fase de apoyo de la marcha

La fase de apoyo comienza cuando el talón contacta con el suelo y termina con el despegue de los dedos. La división en dos fases del contacto del metatarsiano del pie y de la punta de los dedos, constituye un período de doble apoyo que caracteriza la marcha y que no ocurre en la carrera. Esta fase de apoyo influye de la siguiente manera en las distintas partes del cuerpo:

1. Columna vertebral y pelvis: Rotación de la pelvis hacia el mismo lado del apoyo y la columna hacia el lado contrario, Inclinación lateral de la pierna de apoyo. 

2. Cadera: Los movimientos que se producen son la reducción de la rotación externa, después de una inclinación interna, impide la aducción del muslo y descenso de la pelvis hacia el lado contrario. Los músculos que actúan durante la primera parte de la fase de apoyo son los tres glúteos que se contraen con intensidad moderada, pero en la parte media disminuyen las contracciones del glúteo mayor y del medio. En la última parte de esta fase se contraen los abductores. 

3. Rodilla: Los movimientos que se producen son ligera flexión durante el contacto, que continúa hacia la fase media, seguida por la extensión hasta que el talón despega cuando se flexiona la rodilla para comenzar con el impulso. La flexión baja la trayectoria vertical del centro de gravedad del cuerpo, incrementándose la eficacia de la marcha. La musculatura actuante son los extensores del cuádriceps que se contraen moderadamente en la primera parte de la fase de apoyo, siguiendo una relajación gradual. Cuando la pierna llega a la posición vertical la rodilla aparentemente se cierra y produce una contracción de los extensores. Los isquiotibiales se activan al final de la fase de apoyo. 

4. Tobillo y pie: Los movimientos producidos en este fase son la ligera flexión plantar seguida de una ligera flexión dorsal. Por ello los músculos que actúan son el tibial anterior en la primera fase de apoyo, y el extensor largo de los dedos y del dedo gordo que alcanzan su contracción máxima cerca del momento de la transición de la fase de impulso y apoyo. Sin embargo, la fuerza relativa de estos músculos está influenciada por la forma de caminar cada sujeto.

Biomecánica de la fase de Oscilación de la Marcha

Esta fase, como ya sabemos, comienza con el despegue de los dedos y termina con el choque del talón. En ella intervienen las siguientes partes del cuerpo:

1. Columna y pelvis: Los movimientos que se producen son la rotación de la pelvis en sentido contrario a la pierna que se apoya y a la columna, con ligera rotación lateral de la pelvis hacia la pierna que no se ha apoyado. La rotación de la pelvis alarga el paso y disminuye la desviación lateral del centro de gravedad del cuerpo. Entre los músculos destacan los semiespinales, oblicuo externo abdominal que se contraen hacia el mismo lado de la rotación de la pelvis. En cambio, los músculos elevador de la columna y oblicuo abdominal interno se contraen hacia el lado contrario. Mientras, el psoas y el cuadrado lumbar ayudan a mantener la pelvis hacia el lado de la extremidad impulsada. 

2. Cadera: Los movimientos son de flexión, rotación externa (por la rotación de la pelvis), abducción al comienzo y al final de la fase. Para ello los músculos actuantes son el sartorio, tensor de la fascia lata, pectíneo, psoas ilíaco, recto femoral y la cabeza corta del bíceps femoral, que se contraen precozmente en
la primera fase del impulso, cada uno con su propio patrón. El sartorio y la cabeza corta del bíceps, por ejemplo, cuando los dedos pierden el contacto con la superficie y el tensor, tanto en esta fase como en la parte media del impulso. La contracción de los isquiotibiales con una intensidad moderada durante la extensión de la rodilla, como parte de la oscilación y los glúteos mayor y medio, se contraen ligeramente al final del impulso; a su vez el glúteo mayor sirve como ayuda al equilibrio y como guía de desplazamiento hacia delante de la extremidad. 

3. Rodilla: Los movimientos son la flexión en la primera mitad y extensión en la segunda parte. Para ello los músculos que trabajan al igual que en la flexión de la cadera hay una pequeña oscilación debida a los extensores del cuádriceps que se contraen ligeramente al final de esta fase, así como el sartorio y los isquiotibiales que aumentan su actividad en la marcha rápida. 

4. Tobillo y pie: Hay dorsiflexión (evita la flexión plantar) y trabajan el tibial anterior,

extensor largo de los dedos y del pulgar que se contraen al comienzo de la fase de oscilación y que disminuye durante la parte media de esta fase. Al final de la misma este grupo de músculos se contraen otra vez potentemente como preparación del contacto del talón; los flexores plantares están completamente relajados durante toda la fase.

FLUIDOS.  LÍQUIDO Y GASES

FLUIDOS

Se denomina fluido a un tipo de medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas moléculas sólo hay una fuerza de atracción débil. La propiedad definitoria es que los fluidos pueden cambiar de forma sin que aparezcan en su seno fuerzas restitutivas tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal diferencia con un sólido deformable, donde sí hay fuerzas restitutivas).

Características

Movimiento no acotado de las moléculas: Son infinitamente deformables, los desplazamientos que un punto material o molécula puede alcanzar en el seno del fluido no están determinados (esto contrasta con los sólidos deformables, donde los desplazamientos están mucho más limitados). Esto se debe a que sus moléculas no tienen una posición de equilibrio, como sucede en los sólidos donde la mayoría de moléculas ejecutan pequeños movimientos alrededor de sus posiciones de equilibrio.

Compresibilidad: Todos los fluidos son compresibles en cierto grado. No obstante, los líquidos son altamente incompresibles a diferencia de los gases que son altamente compresibles. Sin embargo, la compresibilidad no diferencia a los fluidos de los sólidos, ya que la compresibilidad de los sólidos es similar a la de los líquidos.

Viscosidad: aunque la viscosidad en los gases es mucho menor que en los líquidos. La viscosidad hace que la velocidad de deformación puede aumentar las tensiones en el seno del medio continuo. Esta propiedad acerca a los fluidos viscosos a los sólidos viscoelásticos.

Distancia Molecular Grande: Esta es una de las características de los fluidos en la cual sus moléculas se encuentran separadas a una gran distancia en comparación con los sólidos y esto le permite cambiar muy fácilmente su velocidad debido a fuerzas externas y facilita su compresión.

Fuerzas de Van der Waals: Esta fuerza fue descubierta por el físico holandés Johannes Van der Waals, el físico encontró la importancia de considerar el volumen de las moléculas y las fuerzas intermoleculares y en la distribución de cargas positivas y negativas en las moléculas estableciendo la relación entre presión, volumen, y temperatura de los fluidos.

Ausencia de memoria de forma: Es decir, toman la forma del recipiente que lo contenga, sin que existan fuerzas de recuperación elástica como en los sólidos. Debido a su separación molecular los fluidos no poseen una forma definida por tanto no se puede calcular su volumen o densidad a simple vista, para esto se introduce el fluido en un recipiente en el cual toma su forma y así podemos calcular su volumen y densidad, esto facilita su estudio. Esta última propiedad es la que diferencia más claramente a fluidos (líquidos y gases) de sólidos deformables.

LÍQUIDOS

El líquido es un estado de agregación de la materia.en forma de fluido altamente incompresible, lo que significa que su volumen es, bastante aproximado, en un rango grande de presión. Es el único estado con un volumen definido, pero no con forma fija. Un líquido está formado por pequeñas partículas vibrantes de la materia, como los átomos y las moléculas, unidas por enlaces intermoleculares. El agua es, el líquido más común en la Tierra y el más abundante. Como un gas, un líquido es capaz de fluir y tomar la forma de un recipiente. A diferencia de un gas, un líquido no se dispersa para llenar cada espacio de un contenedor, y mantiene una densidad bastante constante. Una característica distintiva del estado líquido es la tensión superficial, dando lugar a fenómenos humectantes.

Propiedades

Los líquidos no tienen forma fija pero sí volumen. Tienen variabilidad de forma y características muy particulares que son:

Cohesión: fuerza de atracción entre moléculas iguales

Adhesión: fuerza de atracción entre moléculas diferentes.

Tensión superficial: fuerza que se manifiesta en la superficie de un líquido, por medio de la cual la capa exterior del líquido tiende a contener el volumen de este dentro de una mínima superficie.

Capilaridad: facilidad que tienen los líquidos para subir por tubos de diámetros pequeñísimos (capilares) donde la fuerza de cohesión es superada por la fuerza de adhesión.

GASES

Se denomina gas (palabra inventada por el científico flamenco Jan Baptista van Helmont en el siglo XVII, sobre el latín chaos ) al estado de agregación de la materia en el cual, bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, sus moléculas interaccionan solo débilmente entre sí, sin formar enlaces moleculares, adoptando la forma y el volumen del recipiente que las contiene y tendiendo a separarse, esto es, expandirse, todo lo posible por su alta concentración de energía cinética. Los gases son fluidos altamente compresibles, que experimentan grandes cambios de densidad con la presión y la temperatura. Las moléculas que constituyen un gas casi no son atraídas unas por otras, por lo que se mueven en el vacío a gran velocidad y muy separadas unas de otras, explicando así las propiedades:

·         Las moléculas de un gas se encuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. Las

·         fuerzas gravitatorias y de atracción entre las moléculas son despreciables, en comparación con la velocidad a la que se mueven sus moléculas.

·         Los gases ocupan completamente el volumen del recipiente que los contiene.

·         Los gases no tienen forma definida, adoptando la de los recipientes que las contiene.

·         Pueden comprimirse fácilmente, debido a que existen enormes espacios vacíos entre unas moléculas y otras.

·         A temperatura y presión ambientales los gases pueden ser elementos como el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el cloro, el flúor y los gases nobles, compuestos como el dióxido de carbono o el propano, o mezclas como el aire.

·         Los vapores y el plasma comparten propiedades con los gases y pueden formar mezclas homogéneas, por ejemplo vapor de agua y aire, en conjunto son conocidos como cuerpos gaseosos, estado gaseoso o fase gaseosa.

MECÁNICA DE LOS FLUIDOS

La estática de fluidos estudia el equilibrio de gases y líquidos. A partir de los conceptos de densidad y de presión se obtiene la ecuación fundamental de la hidrostática, de la cual el principio de Pascal y el de Arquímedes pueden considerarse consecuencias. El hecho de que los gases, a diferencia de los líquidos, puedan comprimirse hace que los estudios de ambos tipos de fluidos tengan algunas características diferentes

PRINCIPIOS DE PASCAL Y ARQUIMIDES

El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI). 

El principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: la presión ejercida sobre un fluido poco compresible 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