ACTIVIDAD N° 01 SISTEMA DE UNIDADES. FACTORES NUMÉRICOS DE CONVERSIÓN
ACTIVIDAD N° 01. SISTEMA DE UNIDADES. FACTORES NUMÉRICOS DE CONVERSIÓN. 1.
Un proceso de electroplatinado con estaño produce un recubrimiento con un espesor de 30 millonésimas de pulgada. ¿Cuántos metros cuadrados podrían cubrirse con un kilogramo de estaño de densidad de 7300 kg/m3?
2.
Un módulo de exploración lunar pesa 2800 N en un lugar donde g 9.8 m/s2. Determine el peso de este módulo en newton cuando se encuentra sobre la Luna en donde g 1.64 m/s2.
3.
La densidad de la porcelana es 144 lbm/pie3. Aproximando un plato de porcelana para comida como un disco plano con un diámetro y espesor de 9 in y 0.2 in respectivamente, encuentre la masa del plato en unidades de slugs y lbm. ¿Cuál es el peso del plato en unidades de lbf?
4.
La masa de un automóvil es de 1.23 Tn y ha sido pintado por aspersión con 5020 cm3 de una laca que contiene 58.2% en peso de disolventes volátiles. Si la densidad de la laca es de 0.89 g/cm3. (a) ¿Qué cantidad de masa se agregó al automóvil después de haber secado (los disolventes se evaporan) la laca? (b) ¿Qué porción de la masa del auto es la laca seca, en porcentaje de masa? Y (c) ¿Cuál es el la masa del automóvil pintado?
5.
La capa externa mas delgada de la tierra se denomina corteza, contiene sólo 0.50% de la masa total de la Tierra y aún así es la fuente de casi todos los elementos. El silicio es el segundo elemento más abundante de la corteza terrestre (27.2 % en masa). Calcule la masa del silicio en kilogramos en la corteza terrestre. La masa de la Tierra es de 5.9 x1021 Toneladas.
6.
La atmósfera de la tierra ejerce una presión sobre la s uperficie terrestre de valor 14.7 libras por pulgada cuadrada de superficie. ¿Cuál es el peso en libras de la atmósfera terrestre? Observación: El radio de la tierra es 6370 Km, aproximadamente.
7.
En un esfuerzo por reducir la masa de una mampara de aluminio para una nave espacial, un operario taladra orificio en ella. La mampara tiene forma de placa triangular con una base y una altura de 2.5 m 1.6 m respectivamente, y un espesor de 7 mm. ¿Cuántos orificios de 5 cm de diámetro debe perforar en la mampara para reducir su masa en 8 kg? Utilice 2800 kg/m3 como densidad del aluminio.
8.
El automóvil de una estudiante rinde, en promedio, 25.0 mi/gal de gasolina. Ella planea pasar un año en Europa y llevarse allá su automóvil. (a) ¿Qué kilometraje por litro debe esperar de su auto? (b) En el año que pasó ahí, condujo su auto 6000 km. Suponiendo que la gasolina cuesta el equivalente de 5.00 dólares/galón en Europa, ¿Cuánto gastó en combustible?
9.
En el otoño de 2002, un grupo de científicos de Los Alamos Nacional Laboratory determinó que la masa crítica del neptunio 237 es de 60 kg. La masa crítica de un material fisionable es la cantidad mínima que debe juntarse para iniciar una reacción en cadena. Este elemento tiene una densidad de 19.5 g/cm3. ¿Cuál será el radio de un esfera de este material que tiene dicha masa crítica?
10.
La densidad relativa del etanol es 0.79 (a) Determine la masa en (lbm) de 50 pie3. (b) Determine el peso en (lbf) de 60 L. (c) La velocidad del flujo volumétrico del etanol que fluye a través de una tubería es de 251 m3 /min. Calcule la velocidad del flujo másico en lbm/h.
11.
La base de una pirámide cubre un área de 13 acres (1 acre 43560 ft2), y tiene una altura
de 481 ft. Si el volumen de la pirámide está dada por la expresión:
V
1
3
B.h ,
donde
B
es
el área de la base y h es la altura. (a) Encuentre el volumen de esta pirámide en metros cúbicos. (b) Determine el peso de esta pirámide en libras, si se sabe que está formada por dos millones de bloques de piedra que en promedio tienen una masa de 2.50 toneladas cada una. 12.
La ecuación:
My
I
se usa en la mecánica de materiales para determinar esfuerzos
normales en vigas. (a) Cuando esta ecuación se expresa en términos de unidades básicas SI, M está en newtons – metros (N-m); y está en metros (m) e I está en metros a la cuarta potencia (m4). ¿Cuáles son las unidades SI de ? (b) Si M 200 N-m; y 0.1m e I 7 x10 5 m4. ¿Cuál es el valor de en unidades básicas de uso común en Estados Unidos, es decir: Longitud (ft); masa (slug); Tiempo (s) y Fuerza (Lbf)?
13.
Un campo cuadrado que mide 100.00 m por 100.00 m tiene un área de 1.00 hectáreas. Un acre tiene un área de 43,600 ft2. Si un campo tiene un área de 12.0 acres. ¿Cuál es su equivalente en hectáreas?
14.
En unidades del Sistema SI, la constante de gravitación universal es G = 6.67x10-11 N –m2 /kg2. Determine el valor de G en unidades del sistema inglés.
15.
Un estadio (furlong = 1/8 de milla) por quincena es una unidad chusca de velocidad, inventada tal vez por un estudiante como comentario satírico sobre la enredada variedad de unidades con que los ingenieros tienen que tratar. Si usted camina
4
1 2
pies/s, ¿Cuál es su
velocidad en estadios por quincena con tres cifras significativas? 16.
El oro se mezcla (formando una aleación) con otros metales para aumentar su dureza y fabricar joyería con él. Considere una alhaja de oro cuya masa es 9.85 g y tiene un volumen de 0.675 cm3. La alhaja sólo contiene oro y plata, cuyas densidades son 19.3 g/cm 3 y 10.5 g/cm3, respectivamente. Suponiendo que el volumen total de la alhaja es la suma de los volúmenes del oro y de la plata que contiene, calcule el porcentaje de oro (en masa) de la alhaja.
17.
La presión atmosférica media en la Tierra se determina aproximadamente en función de la altitud, con la ecuación P atm 101.325(1 0.2256z )5.256 , donde P atm es la presión atmosférica en kPa, y z , la altitud en Km; z 0 al nivel del mar. Calcule las presiones atmosféricas aproximadas en Atlanta ( z 306 m) , Denver ( ( z 1610 m) , Ciudad de México ( z 2309 m) y la cima del Monte Everest ( z 8848 m)
18.
Un caballo de fuerza equivale a 550 lb – pie/s. Un watt equivale a 1 N – m/s. Determine el número de watts generados por el avión de los hermanos Wright, que tenía un motor de 12 caballos de fuerza y por el de un avión jet con potencia de 100 000 HP.
19.
Un transductor de presión mide un valor de 300 lbf/pulg2. Determine el valor de la presión en pascales. Un pascal (Pa) es igual a 1 N/m2.
20.
Un cargador de mineral mueve 1200 ton/h de una mina a una superficie. Convierta esta relación a libras masa por minuto (lbm/min), si se sabe: 1 ton 2000 lbm y 1 h 3600s
FACTORES NUMÉRICOS DE CONVERSIÓN: Existen ciertos factores que todavía se siguen utilizando en los sistemas de medidas locales o regionales, si bien existen acuerdos internacionales de utilizar los pesos y medidas, según el sistema internacional o más conocido como SI. A continuación, presentamos algunos factores de conversión:
A.
FACTORES DE CONVERSIÓN ENTRE UNIDADES DE LONGITUD, MASA Y DENSIDAD. Longitud 1 m = 102 cm. 1 milla terrestre = 1.6094 km 1 pie = 12 pulgadas 1 yarda = 3 pies
1 km = 103 m 1 milla marina = 1.852 km 1 pulgada = 2.54 cm 1 pie = 0.3048 m
Masa y Densidad 1 kg = 2.2046 lbm 1 g/cm3 = 103 kg/m3 1 g/cm3 = 62.428 lbm/ft3
B.
1 lbm = 0.4536 kg 1 lbm/ft3 = 0.016018 g/cm3 1 lbm/ft3 = 16.018 kg/m3
MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DECIMALES: Factor 1024 1021 1018 1015 1012 109 106 103 102 10 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 10-21 10-24
1000 000 000 000 000 000 000 000 1000 000 000 000 000 000 000 1000 000 000 000 000 000 1000 000 000 000 000 1000 000 000 000 1000 000 000 1000 000 1000 100 10 0.1 0.01 0.001 0.000 001 0.000 000 001 0.000 000 000 001 0.000 000 000 000 001 0.000 000 000 000 000 001 0.000 000 000 000 000 000 001 0.000 000 000 000 000 000 000 001
Prefijo
Símbolo
yotta zeta exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto zepto yocto
Y Z E P T G M K H Da d c m μ
n p f a z y
