ACTIVIDAD ACTIV IDAD N° 01: S I S T E M A D E UNIDADES. FACTORES NUMÉRICOS DE CONVERSIÓN
Li. Fís. Edwin Aldrin Cumpa Barrios Propedéutico de Física I. VIII Programa de Profesionalización en Ingeniería de Sistemas y Computación
ACTIVIDAD N° 01. SISTEMA DE UNIDADES. FACTORES NUMÉRICOS DE CONVERSIÓN 1.
Si un somorgujo migratorio vuela con una velocidad media de 14 m/s, ¿qué velocidad media tiene en mi/h?
2.
Calcule el desplazamiento en litros de los pistones de un motor cuyo desplazamiento se da como 450 pulg3.
3.
En marzo de 1989, el Exxon Valdez encalló y derramó 240,000 barriles de petróleo crudo cerca de las costas de Alaska. Un barril de petróleo equivale a 42 gal. ¿Cuántos litros de petróleo se derramaron?
4.
La velocidad de la luz en el vacío es de 2.998x10 8 m/s. Exprese esta velocidad en km/h.
5.
Los océanos contienen aproximadamente 1.35x10 9 km3 de agua. Exprese este volumen en litros.
6.
Una persona que padece hipercolesterolemia (nivel elevado de colesterol en la sangre) tiene 232 mg de colesterol en 100 mL de su sangre. Si el volumen total de sangre de la persona es de 5.2 L, ¿cuántos gramos de colesterol total contiene la sangre del individuo?
7.
La masa de un automóvil es de 1.23 Tn y ha sido pintado por aspersión con 5020 cm 3 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?
8.
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/m 3?
9.
Un condominio en los Ángeles cuesta 380,000 dólares y tiene un área de 75.0 m 2, el techo está a 3.1 m de altura. Si el precio es proporcional al volumen. ¿Cuánto cuesta 1 m 3 del condominio? Un posible comprador del condominio trabaja 40 horas a la semana, 50 semanas al año, con un salario anual de 60,000 dólares. ¿Cuántas horas tendría que trabajar el comprador del condominio para pagar 1 m 3 del condominio?
10.
Una compañía de gas cobra 1.20 dólares por 15 pie 3 de gas natural. (a) Convierta esta relación a soles por litro de gas. (b) Hervir un litro de agua consume 0.304 pie 3 de gas empezando a la temperatura ambiente (25°C) ¿cuánto costará calentar un recipiente de 2.1 L de agua?
11.
Ley de Poiseuille: Un fluido viscoso que circula en régimen laminar por una tubería de radio interior R , y de longitud L , bajo la acción de una fuerza debida a la diferencia de presión existente en los extremos del tubo, viene dado por: F (P 1 P 2 )π r 2 . ). La velocidad que desarrolla el fluido es función de la distancia radial al eje del tubo y viene dado por: =
v
=
P 1
−
P 2
2η L
2
(R
−
r ) , 2
−
donde la velocidad máxima se da en el centro del tubo. Determine la
velocidad del fluido a una distancia de
r
R =
2
, si la diferencia de presiones entre los extremos
de un ducto de 1.5 Km es de 15.0 lb/pulg 2. El fluido transportado es agua, cuya viscosidad es 0.105 g.cm-1.s-1 y el radio de la tubería es 0.5 pies.
12.
Un atleta corre en una maratón una carrera de 13 mi 192 yd, en un tiempo de 1 h, 44 min y 18 s. (a) Calcule la velocidad promedio del corredor en millas por hora. ( b) Calcule el paso del corredor en minutos y segundos por milla.
13.
La presión atmosférica media en la Tierra se determina aproximadamente en función de la altitud, con la ecuación P atm 101.325(1 0.2256 z )5.256 , donde P atm es la presión atmosférica en kPa, y , la altitud en Km; z 0 al nivel del mar. Calcule las presiones atmosféricas aproximadas en Atlanta ( z 306m) , Denver ( ( z 1610m) , Ciudad de México ( z 2309m) y la cima del Monte Everest ( z 8848m) =
−
=
=
=
=
=
14.
“El Tractor” construido para transportar al Saturno V del edificio de montaje a la plataforma de lanzamiento es el vehículo terrestre más grande jamás construido; pesa 4.9x10 6 lbf al nivel del mar. (a) ¿Cuál es su masa en slug?; (b) ¿Cuál es su masa en kilogramos?; (c) Un automóvil ordinario tiene una masa de aproximadamente 1000 kg. ¿Cuántos automóviles se deberían tener para obtener un peso igual al del tractor al nivel del mar?
15.
El momento de Inercia del área rectangular con respecto al eje I
1 =
3
bh
3
. Las dimensiones del área son
b
=
200 mm
y
h
=
x
está dado por la ecuación:
100 mm.
Determinar el valor de
I
con cuatro dígitos significativos en términos de (a) mm 4, (b) m4, y (c) in4 16.
El oro se mezcla (formando una aleación) con otros metales para aumentar su dureza y fabricar joyería con él. (a) Considera una alhaja de oro que pesa 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. (b) La cantidad relativa de oro en una aleación normalmente se expresa en unidades de quilates. El oro puro es de 24 quilates, y el porcentaje de oro en una aleación se da como un porcentaje de este valor. Por ejemplo, una aleación que tiene 50% de oro es de 12 quilates. Exprese la pureza de la alhaja en quilates.
17.
El tanque de combustible de un automóvil tiene una capacidad de 22.0 gal. Si está lleno de gasolina que tiene una densidad de 1.32 slug/pie 3. Calcular el peso de combustible.
18.
¿Cuántos gramos de cobre se requieren para fabricar una esfera delgada hueca, con un radio interior de 5.70 cm y un radio exterior de 5.75 cm? La densidad del cobre es de 8.93 g/ cm 3.
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.
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
C.
1 lbm = 0.4536 kg 1 lbm/ft3 = 0.016018 g/cm 3 1 lbm/ft3 = 16.018 kg/m 3
Prefijo yotta zeta exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto zepto yocto
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
RELACIÓN ENTRE LAS ESCALAS TERMOMÉTRICAS. º C 5
º F =
−
9
32
º k =
−
5
273
º R =
−
9
492
Símbolo Y Z E P T G M K H Da d c m µ n p f a z y
