fisica

ACTIVIDAD N° 01. SISTEMA DE UNIDADES. FACTORES
NUMÉRICOS DE CONVERSIÓN.
1.

La variación del radio de una membrana esférica de grosor " h " y módulo de Young " E " ,
2a 0 pe a − a 0
viene dado por:
, siendo a 0 el radio cuando el exceso de presión
=

Eh

a0

pe = p int − p ext es nulo. Si a 0 = 5x 10 4 µm ; h = 0.01 m; y E = 1.45x 103 lb/pulg2, hallar el radio
de la esfera cuandope = 2 atm (1 atm ≈ 105 N/m2)
2.

La variación del radio " a " de un tubo de paredes elásticas de módulo de Young " E " y de
grosor " h " al serle aplicada una presión pe de exceso desde el exterior vale:

a 0 − a a 0 pe
=
.
, donde a 0 es el valor original del radio cuando la presión interior es igual a
a0
h E
la exterior. Hallar la presión pe , necesaria para obturar totalmente unamanguera de paredes
de goma ( E = 1.45x 10 2 lb/pulg2), de radio a 0 = 10 4 µm y grosor h = 1 mm. Observación:
Obturar significa, tapar o cerrar una abertura o un conducto introduciendo o aplicando un
cuerpo)
3.

En Hidrología (la ciencia de la distribución del agua sobre la tierra), se utiliza corrientemente
como unidad de volumen el acre – pie, que es volumen de agua que cubriría 1 acre conun
espesor de un pie. (a) Dado que un acre = 43560 pie2, hallar la conversión de acre – pie a
pulg3. b) Una tormenta precipita 0.0625 pie de lluvia sobre una superficie de 64.75 km2,
¿Cuántos acre – pie de agua son?

4.

El flujo de un fluido laminar en una tubería, establece que la pérdida de carga viene
8  Qµ 
determinado por: A =  4  , donde Q representa el caudal, µ la viscosidady r el radio
πr 
de la tubería. Determine el valor de este radio para un fluido que desarrolla una velocidad de
1060.3 L/s. La pérdida de carga es de 89.58 Pa/m y la Viscosidad del agua es de 0.105x10-1
g.cm-1s-1. Observación: 1L = 103 cm3.

5.

1
C x ρv 2 A f , donde C x
2
representa el Coeficiente de arrastre, y A f el Área frontal en la que el flujo de fluido incide.
Para grandesvelocidades la fuerza de arrastre, viene dado por: Fa =

Determine el valor de este coeficiente de resistencia para un objeto que se mueve en el agua
(Densidad del agua = 1 g/cm3), y desarrolla sólo un 60% de su potencia útil: 0.54 HP. La
velocidad es de 500 cm/s y su sección máxima en la dirección del movimiento es 15.5 pulg2.
Observación: La potencia mecánica para un movimiento uniforme sedefine como el
producto de la Fuerza por la Velocidad.
6.

En Europa se paga mucho impuesto por la gasolina, y alguna vez en Alemania Occidental
llegó a costar 1.90 marcos alemanes (DM, deutsches Mark) por litro. ¿Qué precio, en dólares
por galón llegó a costar la gasolina, sí: 1.7 Marco Alemán = 1 Dólar Americano y 1
galón = 3.785 L?

7.

Una refinería de cobre produce un lingote decobre que pesa 150 lb. Si el cobre se estira para
formar alambre de 8.25 mm de diámetro, ¿cuántos pies de cobre podrán obtenerse del
lingote? La densidad del cobre es de 8.94 g/cm3.

Física I. VIII PPII. Ciclo 2013 – I

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ecumpa@usat.edu.pe

8.

(a) El tanque de combustible de un automóvil tiene una capacidad de 22.0 gal. Si está lleno
de gasolina que tiene una densidad de 1.32slug/pie3. Calcular el peso de combustible. (b)
¿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/cm3.

9.

(A) La densidad relativa del etanol es 0.79 (A.1) Determine la masa en (lbm) de 50 pie3. (A.2)
Determine el peso en (lbf) de 60 L. (A.3) La velocidad del flujovolumétrico del etanol que
fluye a través de una tubería es de 251 m3/min. Calcule la velocidad del flujo másico en
lbm/h. (B) 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?

10.

(a) Una parte de un motor para una aeronave se...