Fisica Practica

CONVERSIÓN DE UNIDADES

1. Un trabajador va a pintar las paredes de un cuarto cuadrado de 8 ft de alto y 12 ft en cada lado. ¿Qué área superficial en metros cuadrados debe cubrir?

RESP: 35.67 m2

2. Suponga que toma siete minutos llenar un tanque de gasolina de 30 galones. Calcule la rapidez con la cual el tanque se llena en: a) gal/s; b) m3/s y c) Determine el intervalo de tiempo, en horas, necesario para llenar un volumen de 1 m3 a la misma rapidez. ( 1 gal U.S = 231 in3)

RESP: a) 0.0714 gal/s; b) 2.7x10-4 m3/s; c) 1.03 h

3. Una pieza maciza de plomo tiene una masa de 23.94 g y un volumen de 2.1 cm3. de estos datos, calcule la densidad del plomo en unidades del SI (kg/m3)

RESP: 11.4x103 kg/m3

4. La densidad del agua es de 1 g/cm3. ¿Cuánto vale en lb/ft3?.

RESP: 62,4269 lb/ft3

5. La velocidad del sonido en el aire es 340 m/s. ¡Cuál es la velocidad de un avión supersónico que se mueve con una velocidad doble a la del sonido? Dar la respuesta en kilómetros por hora y en millas por hora.

6. ¿Cuántos segundos son 27 años, 245 días con 8 horas?. ¿Cuántos siglos son?

RESP: 8,73.108 s; 0,2768 siglos

7. Si sumamos: 1 min + 1 s + 1 ms:

a) ¿A cuántos años corresponde la suma?

b) ¿A cuántas horas corresponde la suma?

RESP: a) 1,9.10-6 años; b) 0,0167 h

8. ¿Cuántas libras son 15.876 kg?

RESP: 35 lb

ANÁLISIS DIMENSIONAL

TODOS LOS NÚMEROS REALES QUE APARECEN EN LAS ECUACIONES SON ADIMENSIONALES.

9. La ecuación , es dimensionalmente homogénea, siendo  una aceleración angular, m una masa, X e Y longitudes, ax y ay aceleraciones lineales. Determinar las dimensiones fundamentales de C e I.

RESP: C=LF; I=LFT2

10. Si se considera la ecuación , donde F es una fuerza, t un intervalo de tiempo,  un ángulo, P un peso, g una aceleración lineal, v una velocidad lineal, I momento e inercia y W una velocidad angular. ¿Es la ecuación dimensionalmente correcta?

RESP: No lo es

11. La ecuación , es dimensionalmente correcta. Si S es una fuerza por unidad de área, A un área, c una longitud y m el momento de una fuerza, ¿cuáles son las dimensiones fundamentales de P e I?

RESP: P=F; I=L4

12. Determinar las dimensiones fundamentales de la expresión dimensionalmente homogénea , siendo m una masa, h longitud, t tiempo y  un ángulo.

RESP: MLT -2

13. La ecuación , es dimensionalmente correcta. Si Q es un volumen por unidad de tiempo y H una longitud, determinar las dimensiones fundamentales de K y de D.

RESP: K=L1/2T -1; D=L

14. ¿Es correcta dimensionalmente la ecuación , siendo S una fuerza por unidad de área, m el momento de una fuerza, b y Z son magnitudes sin dimensión, a un área, Y y R son longitudes?

RESP: No lo es

15. En la ecuación dimensionalmente correcta (homogénea): ; donde m es el momento de una fuerza,  es un ángulo, p una masa y h una longitud. Determinar las dimensiones de k y C.

RESP: K=L; C=T -2

16. En la ecuación dimensionalmente homogénea: , S es una longitud y t un tiempo. Determinar las dimensiones fundamentales de a, b y c.

RESP: a=LT-2; b=LT -1; c=L

17. Sea la ecuación en la que E es el momento de una fuerza, P y w son fuerzas, S una longitud, v una velocidad lineal y g una aceleración lineal. ¿Es dicha ecuación dimensionalmente homogénea?.

RESP: Si

18. ¿Es dimensionalmente correcta la ecuación: , si P es una fuerza, t un intervalo de tiempo, m una masa, v una velocidad lineal, w un peso, g una aceleración lineal, r una distancia y p una velocidad angular.

RESP: No lo es

19. Determinar las dimensiones de la expresión dimensionalmente homogénea: , siendo P una fuerza, A un área, X una longitud y g una aceleración lineal.

RESP: FT 2

20. En la ecuación dimensionalmente homogénea: , E es un torque, P un peso, v una distancia por unidad de tiempo, w una velocidad angular e Y una distancia. Determinar las dimensiones de g y de I.

RESP: g=LT-2; I=LFT2

21. La ecuación , es dimensionalmente homogénea. Determinar las dimensiones de E si v es una velocidad lineal y m una masa.

RESP: E=FL

22. Sea la ecuación dimensionalmente homogénea , donde m es una masa, p una longitud y a = M-2. ¿Cuál es la dimensión de k y de x?.

RESP: X=ML-1;K=M-1

23. Una fórmula de ingeniería, dimensionalmente correcta, establece que: , en la que Y y L son longitudes, W es una fuerza por unidad de longitud e I es el momento de inercia de un área (L4). Determinar la dimensión de E.

RESP: E=MT -2L-1

24. La fórmula , ¿es dimensionalmente homogénea?, si v es una velocidad lineal, P y P0 son presiones,  es una densidad, A1 y A2 son áreas, g es una aceleración lineal y h una altura.

RESP: Si

25. Si t es un intervalo de tiempo y c una velocidad lineal en la ecuación dimensionalmente correcta: ; hallar las dimensiones de u y de L.

RESP: u=LT-1; L=L

26. Si P es presión, V es volumen y la dimensión de T es ºK y de R es en la ecuación homogénea: , hallar las dimensiones de n, b y de a.

RESP: n=mol; b=L3/mol; a=FL4mol-2

27. La ecuación de esfuerzos para carga excéntrica en una columna corta es: , es dimensionalmente correcta. Si P es una fuerza, A un área y tanto e como Y se miden en unidades de longitud, ¿cuáles son las dimensiones del esfuerzo  y el momento de inercia del área I?

RESP: ML-1T-2=; I=L4

28. En la práctica, la fuerza de un empuje ascendente F se expresa bajo la forma: , en donde  es la densidad, v es la velocidad lineal, A el área y C es el coeficiente de empuje ascendente. ¿Cuáles son las dimensiones de C si la ecuación es dimensionalmente homogénea?.

RESP: Adimensional

VECTORES

29. Tres desplazamientos son A = 200 m hacia el Sur; B = 250 m hacia el Oeste; C = 150 m, 30º al Este del Norte. Determine el desplazamiento resultante gráficamente para cada una de las formas de adicionar estos vectores: a) (Polígono); b) (Polígono, paralelogramo + triángulo) y c) (Polígono, triángulo + paralelogramo). d) Hallar gráficamente el ángulo entre todos los vectores.

30. Hallar la magnitud y dirección del vector resultante del siguiente sistema de vectores (figura 1):

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