Universidad Nacional Autónoma de México
Dirección General de Cómputo y de Tecnologías de la
 Información y Comunicación
 Trabajo realizado con el apoyo del Programa UNAM-DGAPA-PAPIME PE110517

Hidrostática y Principio de Arquímedes

Module[{x0},x0=Framed[OpenerView[{Style["1. Objetivo",FontColor->White,FontFamily->"Times New Roman",24],TextCell["·Comprender el principio fundamental de la hidrostática.
·Comprender el  principio de Arquimedes.
·Comprender la relacion entre la  presión, la densidad y gravedad en el principio de Arquimedes.",FontColor->White,FontFamily->"Times New Roman",16,TextJustification->1]}],RoundingRadius->5,FrameMargins->Large,Background->RGBColor["#1c3d6d"]]]

Module[{x1,x2,x3,cartes4,x4,x5},
x5=Style["La hidrostática es la parte de la Física que estudia los fluidos en reposo.
El principio fundamental de la hidrostática establece que la presión en un punto del interior de un fluido (presión hidrostática) es directamente proporcional a su densidad, a la profundidad que se encuentre dicho punto y a la gravedad del sitio en el que se encuentre el fluido.",FontFamily->"Times New Roman",16];
x4=Style["Un buzo desciende a 10 metros de profundidad en el mar, ¿Cuál es la presión que está soportando si la densidad del agua de mar es de 1025  kg/(m^3)?",FontFamily->"Times New Roman",16];
x1=Style["P=d(g)(h)",FontFamily->"TimesNewRoman",Italic,16];
x2=Style["donde:
P es la presión en un punto del fluido.
d es la densidad del fluido.
g es la gravedad del lugar donde se encuentre el fluido.
h es la profundidad.",FontFamily->"TimesNewRoman",16];
x3=Graphics[{{{cartes4},{Text[Style["Nivel del mar",Italic,14],{0,1}]}},{LightGray,Polygon[{{1,-10},{-1,-10},{-1,-11},{1,-11}}]},{Text[Style["10 metros de",Italic,14],{4,-5}]},{Text[Style["profundidad",Italic,14],{4,-6}]},{Text[Style["9.81m/(s^2)",Italic,14],{-6,-1}]},{Text[Style["aceleración de la",Italic,14],{-6,-2}]},{Text[Style["gravedad",Italic,14],{-6,-3}]},{Text[Style["P=d(g)(h)",Italic,14],{-10,-10}]},{Text[Style["la presión se ",Italic,14],{-10,-8}]},{Text[Style["obtiene por",Italic,14],{-10,-9}]},{Text[Style["d = 1025 Kg/(m^3)",Italic,14],{8,-9}]},{Text[Style["la densidad",Italic,14],{8,-10}]},{Text[Style["del fluido",Italic,14],{8,-11}]},{Text[Style["P=100450 Pa",Italic,14],{-10,-12}]},
{Arrow[{{0,0},{0,-10}}]},
{Dashed,Red,Arrow[{{-2,0},{-2,-5}}]}
},ImageSize->Medium];
cartes4={{Opacity[0.4],Arrowheads[0.025],Arrow[{{-10,0},{10,0}}],Rotate[Arrow[{{-15,0},{2,0}}],π/2,{0,0}]},{EdgeForm[Black],White,Disk[{0,0},0.1]}};
Framed[OpenerView[{Style["2. Principio fundamental de la hidrostática",FontFamily->"Times New Roman",24],Column[{x5,x1,x2,x4,x3}]}],FrameMargins->Large,RoundingRadius->5]
]

Module[{x1,x2,x3,x4,x5,x6},
x2=Style["El principio de Arquímides es un principio físico que afirma que:
Un cuerpo parcialmente o totalmente sumergido en un fluido en reposo, experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de la masa del volumen del fluido que desplaza.
Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímides, el cual se mide en newtons.",White,FontFamily->"TimesNewRoman",16];
x3=Style["E=(Subscript[P, e])V=(Subscript[ρ, f])gV",White,FontFamily->"Times New Roman",16,Italic];
x4=Style["Donde:
E es el empuje de arquimides.
(Subscript[P, e]) es el peso especifico del fluido.
V  es el volumen del cuerpo sumergido.
(Subscript[ρ, f]) es la densidad del fluido.
g es la aceleración de la gravedad.",White,FontFamily->"TimesNewRoman",16];
x1=
Style[Manipulate[Switch[x,1,Manipulate[Graphics3D[{Style[Cylinder[{{0,0,-5},{0,0,2}},4],Blue,Opacity[.03]],Style[Cylinder[{{0,0,-5},{0,0,0+If[-Dm*If[p<3,1.5,5.5]+.5<=0,If[0<2-Dm*If[p<3,1.5,5.5]+.5,Dm-If[p<3,1/3,1/11],.40],0]}},4],Blue,Opacity[.2]],Style[Cuboid[{-1,-1,-Dm*If[p<3,1.5,5.5]+.5},{1,1,2-Dm*If[p<3,1.5,5.5]+.5}],Brown,Opacity[.9]]},PlotRange->{{-5,5},{-5,5},{-5,5}},ViewPoint->{5,0,1}],{{p,2,"Peso"},{2->"Empuje es mayor al peso",3->"Empuje es menor al peso"},ControlType->RadioButton},{{Dm,0,"Iniciar"},0,1,ControlType->Trigger},TrackedSymbols:>{Dm}],2,Manipulate[Graphics[{{Style[Rectangle[{-1,-5.4-e+9},{1,-3.4-e+9}],Opacity[.3],Brown]},
{Table[{Thickness[.009],RGBColor[0,0,1-i/2,8.85-e],Arrow[{{i-.2*i,-5.4-e+7},{i-.2*i,-3.4-e+7}}]},{i,-1,1,.5}]},
{Table[{Thickness[.009],RGBColor[0,0,1-i/2,e-2.9],Arrow[{{i-.2*i,7.4-e},{i-.2*i,5.6-e}}]},{i,-1,1,.5}]},
{Table[{Thickness[.009],RGBColor[0,i+.5/2,0,-i+e-.7],Arrow[{{-3,-3.4-e+7+i},{-1,-3.4-e+7+i}}]},{i,.2,2,.5}]},

{Table[{Thickness[.009],RGBColor[0,i+.5/2,0,-i+e-.7],Arrow[{{3,-3.4-e+7+i},{1,-3.4-e+7+i}}]},{i,.2,2,.5}]},{Style[Text["Las presiones del mismo color se anulan ",{0,7}],FontFamily->"Times New Roman",16]},
{Style[Text["Si el cuerpo cae hasta el fondo entonces ",{0,6.5}],FontFamily->"Times New Roman",16]},{Style[Text["el empuje de abajo desaparece. ",{0,6}],FontFamily->"Times New Roman",16,RGBColor[0,0,0,+8.85-e]]},

{Style[Rectangle[{-4.09,-5.61},{4.09,5.09}],Opacity[.03],Blue]},{Style[Rectangle[{-4,-5.5},{4,3}],Opacity[.2],Blue]}},PlotRange->{{-6,6},{-5.5,8}}],{{e,1,"Peso"},1,9,.1}]],{{x,1," "},{1->"Simulador",2->"Explicación"}}],DefaultOptions->{Panel -> {Background -> RGBColor["#D8D8D8"]}}];
x5=Style["En el simulador tenemos un cubo de un material que es liberado para ver el liquido  ejerce el empuje, en cuanto entra en contacto con el objeto, observa como se desplaza parte del liquido hacia arriba. 
Si la fuerza de empuje es mayor o igual a la del peso entonces el cubo flotara, en caso contrario se hundirá. nota tambien que el empuje se produce en todas las direcciones pero al estar sumergido se anulan.",White,FontFamily->"TimesNewRoman",16];
x7=OpenerView[{Style["3.1. Simulador del principio de arquimides",White,FontFamily->"Times New Roman",24],Column[{x5}]}];
x6=OpenerView[{Style["3.1.1 Simulador del principio de arquimides",White,FontFamily->"Times New Roman",24],Column[{x1}]}];

Framed[OpenerView[{Style["3. Principio de arquimides",White,FontFamily->"Times New Roman",24],Column[{x2,x3,x4,x7,x6}]}],
Background->RGBColor["#1c3d6c"],FrameMargins->Large,RoundingRadius->5]
]

Framed[OpenerView[{Style["4. Bibliografía",Darker[Gray],FontFamily->"Calibri",24],TextCell["
[1] Aguirre.Física III:actividades experimentales de electromagnetismo.México,Trillas,2008. 
[2] Alvarenga,B.y Máximo A.Física general con experimentos sencillos.4ª ed.México,Oxford,2014. 
[3] Bravo,M.S.Física y creatividad experimentales:paquete didáctico Siladín para física I y II.México,UNAM-CCH,2006. 
[4] Bueche,F.;E.Hetch.Física general.10ª ed.México,McGraw Hill,2007. (Serie Schaum).
[5] Colavita,E.;Echeverría Arjonilla,E.Física.México,McMillan Castillo,2012. (Red Joven).",FontColor->RGBColor["#1C3D6C"],FontFamily->"Calibri",16]}],RoundingRadius->5,FrameMargins->Large]