Fisica

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA CAFAM – FISICA MECANICA TALLER 1 – ESTUDIANTE : DANIEL CAMILO GUZMAN ROMERO GARZON C. entregue en sesión de clase del 28 de agosto

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DOCENTE: MAGDA LORENA

El récord mundial de rapidez terrestre es de 763.0 mi_h, establecido por Andy Green el 15 de octubre de 1997 en el automóvil con motor a reacción Thrust SSC. Exprese esta rapidez en metros/segundo 763.0 12,71666 = 12,71666 = = 𝟎, 𝟐𝟏𝟏𝟗 60 60

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El diamante tallado más grande del mundo es la Primera Estrella de África (montado en el cetro real británico y guardado en la Torre de Londres). Su volumen es de 1.84 pulgadas cúbicas. ¿Cuál es su volumen en centímetros cúbicos? ¿Y en metros cúbicos? 3

1,84𝑝𝑢𝑙 = (1,84𝑝𝑢𝑙 3 ) (

2,45𝑐𝑚 3 16,38𝑐𝑚3 3) (1,84𝑝𝑢𝑙 ) = ( ) = 30,15𝑐𝑚3 1𝑝𝑢𝑙 1𝑝𝑢𝑙 3

1𝑚 3 1𝑚3 30,15𝑐𝑚3 = (30,15𝑐𝑚3 ) ( ) = (30,15𝑐𝑚3 ) ( ) = (30,15)𝑥10−6 𝑚3 100𝑐𝑚 (102 𝑐𝑚)3 = 3,015𝑥10−5 𝑚3 3

Un contratista de carreteras dice que, al construir la cubierta de un puente, vació 250 yardas de concreto. ¿A qué cree usted que se refería el contratista?

El contratista se refiere a la cantida de concreto que vaciaran en el puente 200 yardas =182.88 m = 0.18288 Km 4

¿Cuáles son las unidades de volumen? Suponga que otro estudiante le dice que un cilindro de radio r y altura h tiene un volumen dado por pr3h. Explique por qué esto no es correcto no son correctas las afirmaciones por que el volumen del cilindro es 𝑣 = 𝜋𝑟 2 ℎ

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A partir de la definición 1 in = 2.54 cm, determine a) cuántos kilómetros hay en 1.00 milla y b) cuántos pies hay en 1.00 km. 1𝑚𝑖 1𝑘𝑚 ( ) = 0,62137𝑚𝑖 1.60934𝑘𝑚 1000𝑚 3.28084𝑓𝑡 1𝑘𝑚 ( )( ) = 3280,84𝑓𝑡 1𝑘𝑚 1𝑚

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Según la etiqueta de un frasco de aderezo para ensalada, el volumen del contenido es 0.473 litros (L). Use solo las conversiones 1 L = 1000 cm3 y 1 in = 2.54 cm para expresar dicho volumen en pulgadas cúbicas

0.473𝐿 ( 7

1000𝑐𝑚3 1𝑖𝑛3 )( ) = 28,864330 𝑖𝑛3 (2,54𝑐𝑚)3 1𝐿

La densidad del oro es de 19.3 g_cm3. ¿Cuál es su equivalencia en kilogramos por metro cúbico? 19.3𝑔 (100𝑐𝑚)3 1𝑘𝑔 ( ) ( ) = 19300𝑘𝑔⁄𝑚3 ( ) 𝑐𝑚3 (1𝑚)3 1000𝑔

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El motor más potente que había para el automóvil clásico Chevrolet Corvette Sting Ray modelo 1963 desarrollaba 360 caballos de fuerza y tenía un desplazamiento de 327 pulgadas cúbicas. Exprese este desplazamiento en litros (L) usando solo las conversiones 1 L = 1000 cm3 y 1 in = 2.54 cm. 327𝑝𝑢𝑙 3 (

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(2.54)𝑐𝑚3 1𝐿 ) = 5.36𝐿 )( 3 1𝑝𝑢𝑙 1000𝑐𝑚3

Un campo cuadrado que mide 100.0 m por 100.0 m tiene un área de 1.00 hectárea. Un acre tiene un área de 43,600 ft2. Si un campo tiene un área de 12.0 acres, ¿cuál es su equivalencia en hectáreas? 12𝑎𝑐𝑟𝑒𝑠 = 12𝑥43600 = 523200𝑓𝑡 2 … 1𝐻𝑎 (523200𝑓𝑡 2 )(0.0929𝑚2 )(1𝐻𝑎) = 4,86𝐻𝑎 (1𝑓𝑡 2 )(10000𝑚2 )

10 Un campo cuadrado que mide 100.0 m por 100.0 m tiene un área de 1.00 hectárea. Un acre tiene un área de 43,600 ft2. Si un campo tiene un área de 12.0 acres, ¿cuál es su equivalencia en hectáreas? 1𝑎ñ𝑜 = 31104000𝑠𝑒𝑔 1.000.000.000 = 32,4𝑎ñ𝑜𝑠 31104000 11 Cierto automóvil híbrido que consume poco combustible tiene un rendimiento de gasolina de 55.0 mpg (millas por galón). a) Si usted va manejando dicho auto en Europa y quiere comparar su rendimiento con el de otros autos europeos, exprese tal rendimiento en km_L (L = litro). Utilice los factores de conversión del apéndice E. b) Si el depósito de gasolina de este automóvil tiene una capacidad de 45 L, ¿cuántas veces deberá llenar el depósito de gasolina para conducir 1500 km? 1𝑔𝑎𝑙𝑜𝑛 = 3,785 = 1 = 1𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎 = 1,609𝑘𝑚 = 1 =

1𝐺𝑎𝑙𝑜𝑛 3,785 1,609𝑘𝑚 𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎

Rendimiento del auto es de 55𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 1,609𝑘𝑚 1𝑔𝑎𝑙𝑜𝑛 23,38𝑘𝑚 (( )( )) ( )= 𝑔𝑎𝑙𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎 3,785𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠

El tanque se debe llenar 15𝑘𝑚 = 64,16𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 23.38𝑘𝑚/𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 64,16𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 = 1,42 45𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 Por lo tanto, el tanque se debe llenar 2 veces y le quedara sobrando gasolina

12 Las conversiones que siguen son comunes en física, además de muy útiles. a) Use 1 mi = 5280 ft y 1 h = 3600 s para convertir 60 mph a unidades de ft/s. b) La aceleración de un objeto en caída libre es de 32 ft/s2. Use 1 ft = 30.48 cm para expresar esta aceleración en unidades de m_s2. c) La densidad del agua es de 1.0 g/cm3. Convierta esta densidad a unidades de kg/m3. 60 32 1.0

𝑚𝑖 1ℎ 5,280𝑓𝑡 𝑓𝑡 ( )( ) = 88 ℎ 3600𝑠 1𝑚𝑖 𝑠

𝑓𝑡 30.48𝑐𝑚 1𝑚 ( )( ) = 9,7536 𝑚/𝑠 2 2 𝑆 1𝑓𝑡 100𝑐𝑚

𝑔 1𝑘𝑔 100𝑐𝑚 3 1000000 𝑘𝑔 ( )( ) = 1.0 ( ) ( 3 ) = 1000 𝑘𝑔/𝑚3 3 𝑐𝑚 1000𝑔 1𝑚 1000 𝑚

13 En el otoño de 2002, un grupo de científicos de Los Alamos National Laboratory determinó que la masa crítica del neptunio 237 es de unos 60 kg. La masa crítica de un material fisionable es la cantidad mínima que debe reunirse para iniciar una reacción en cadena. Este elemento tiene una densidad de 19.5 g/cm3.¿Cuál será el radio de una esfera de este material que tiene dicha masa crítica? 1000𝑔 𝑔 𝑚 60𝑘𝑔 ( 1𝑘𝑔 ) 1000 𝑔 60000 𝑣= = ) = 𝑐𝑚3 = 3.076.923𝑐𝑚3 ( ) = (60 ∗ 3 19.5𝑔 𝑝 1 19.5 𝑐𝑚 19.5 𝑐𝑚3 3 𝑣 = 𝜋𝑟 3 4 3

𝑟=√

3076.923 ∗ 3 = 9.02282𝑐𝑚 4∗𝜋

14 a) La dosis diaria recomendada (RDA, por las siglas de recommended daily allowance) del metal traza magnesio es de 410 mg_día para los hombres. Exprese esta cantidad en μ/día. b) La RDA del aminoácido lisina es de 12 mg por kg de peso corporal. ¿Cuántos gramos diarios debe recibir un adulto de 75 kg de peso? c) Una tableta multivitamínica típica contiene 2.0 mg de vitamina B2 (riboflavina) y la RDA recomendada es de 0.0030 g/día. ¿Cuántas de estas tabletas debe tomar a diario una persona para

obtener la cantidad adecuada de esta vitamina, suponiendo que no tiene ninguna otra fuente de abasto? d) La RDA para el elemento traza selenio es de 0.000070 g/día. Exprese esta dosis en mg/día. 𝑎=

0.41 ∗ 10−3 ∗ 10−6 = 410000µ 10−3

𝑏 = 12𝑚𝑔 = 0,012𝑔 = 0.012 ∗ 75 = 0.9𝑔 𝑐 = 2.0𝑚𝑔 = 0,0020𝑔 𝑙𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎 𝑑𝑒𝑏𝑒 𝑡𝑜𝑚𝑎𝑟 𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑡𝑎 𝑖𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑑 = 0,000070

𝑔 𝑚𝑔 = 0,07 𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑖𝑎

15 Con una regla graduada de madera, usted determina que un trozo rectangular de lámina mide 12 mm de longitud; por otro lado, usa un micrómetro para medir el ancho del trozo y obtiene 5.98 mm. Conteste las siguientes preguntas con las cifras significativas correctas. ¿Qué área tiene el rectángulo? b) ¿Qué razón ancho/largo tiene el rectángulo? c) ¿Qué perímetro tiene el rectángulo? d) ¿Cuál es la diferencia entre la longitud y la anchura? e) ¿Cuál es la razón longitud/ anchura 𝑎 = 12 ∗ 5,98 = 71,76 = 72𝑚𝑚2 𝑏 = 2(12) + 2(5.98) = 36𝑚𝑚 𝑐 = 12 − 5.98 = 6𝑚𝑚 16 ¿Cuántos galones de gasolina se consumen en Estados Unidos en un día? Suponga que hay dos automóviles por cada tres personas, que cada auto recorre en promedio 10,000 millas por año, y que el auto promedio rinde 20 millas por galón 328271953 𝑝𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑜𝑠 328271953 ∗ 2 = 2188479687 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑢𝑡𝑜𝑠 3 2188479687 ∗ 10000 𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 = 2.188479687 ∗ 1012 1 𝑎ñ𝑜 (2.188479687 ∗ 1012

𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 1𝑔𝑎𝑙𝑜𝑛 ) (( ) ∗ 365) 𝑎ñ𝑜 20𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠

= 2997917379 𝑔𝑎𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 𝑎𝑙 𝑑𝑖𝑎 17 ¿Cuántas semillas de maíz se necesitan para llenar una botella de bebida gaseosa de 2 L? 𝑔𝑟𝑎𝑛𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑖𝑧 = 0,05 𝑐𝑚3 𝑏𝑜𝑡𝑒𝑙𝑙𝑎 𝑑𝑒 2 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 = 2.000𝑐𝑚3

2.000𝑐𝑚3 = 46.660 0,05𝑐𝑚3 18 ¿Cuántas veces late el corazón de una persona en su vida? ¿Cuántos galones de sangre bombea? (Estime que el corazón bombea 50 cm3 de sangre en cada latido).

𝑙𝑎𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑟𝑎𝑧𝑜𝑛 = 25000000000000 25000000000000 ∗ 50 = 1250000000000000 𝑐𝑚3 = 330215065447.68𝑔𝑎𝑙