Ingeniero

FIS1503 - F´ ısica general - Ingenier´ ıa

1er. Semestre 2010

Gu´ de ejercicios No 2 ıa Magnitudes fundamentales y Conversi´n de unidades o

1. Suponga que el pelo crece a raz´n de 1/32 pulgadas por d´ Encuentre la rapidez con que crece o ıa. en nan´metros por segundo. Debido a que la distancia entre ´tomos es del orden de 0.1 nm , su o a respuesta sugiere la rapidez con que las capas de´tomos se ensamblan en la s´ a ıntesis de prote´ ına. Rta.: 9.19 nm/seg 2. Suponga que toma 7 minutos llenar un tanque de gasolina de 30 galones. Calcule la rapidez con la cual el tanque se llena en galones por segundo y en metros c´bicos por segundo. Determine el u intervalo de tiempo en horas necesario para llenar un volumen de 1 m3 a la misma rapidez. (1 galon U.S. = 231 pulg3 ; 1 pulg = 2.54cm). Rta.: 0.071 gal/s, 2.7×10−4 m3 /s, 1.03 horas 3. Un ´tomo de hidr´geno tiene un di´metro de aproximadamente 1.06×10−10 m, como lo define el a o a di´metro de la nube electr´nica esf´rica alrededor del n´cleo. El n´cleo de hidr´geno tiene un a o e u u o −15 di´metro de alrededor 2.4×10 a m. Para un modelo a escala represente el di´metro del ´tomo a a de hidr´geno por la longitud de un campo def´tbol americano (100 yardas = 300 pies; 1 pie = o u 0.3048 m), y determine el di´metro del n´cleo en mil´ a u ımetros. ¿Cu´ntas veces m´s grande es el a a volumen de un ´tomo que el de su n´cleo?. a u Rta.: 2.07 mm, 8.62×1013 veces mayor 4. Cierta pir´mide recientemente descubierta tiene una altura de 75 m y una base cuadrada de 83 m a de lado. Si el volumen de una pir´mide est´ dado por la expresi´nV = Bh/3, donde B es el ´rea a a o a de la base y h es la altura, encontrar el volumen de la pir´mide. Si la pir´mide est´ construida a a a con aproximadamente 2 millones de bloques de piedra, con una masa promedio de 5 mil libras, encuentre la masa total de la pir´mide en kilogramos. (1kg = 2.2 libras). a Rta.: 172225 m3 , 4.5×109 kg 5. ¿Cu´ntos segundos hay en un a˜o?. Se calcula que cada metrocuadrado de la superficie de la a n Luna es golpeado por un micrometeorito en cada segundo (un micrometeorito es una esfera de con un di´metro de 1×10−6 m), ¿cu´ntos aos tardar´n los micrometeoritos en cubrir la Luna con a a a una capa de un metro de espesor? (Para resolver este problema se puede suponer que en la Luna hay una caja c´bica con aristas de un metro, y preguntarse cuanto tardar´ enllenarse). u a Rta.: 3.16×107 s, 6.05×1010 a˜os n 6. La densidad de masa ρ se define como el cuociente entre la masa y el volumen de un cuerpo, es decir, ρ = m/V . Un cubo s´lido de aluminio (ρ = 2,7 g/cm3 ) y tiene un volumen de 0,2 cm3 . o Se sabe que 27 g de aluminio contienen 6,02×1023 ´tomos. ¿Cu´ntos ´tomos de aluminio est´n a a a a contenidos en el cubo? Rta.: 1.204×1022

7. Un peque˜o cubode hierro se observa bajo un microscopio. La arista del cubo es 5×10−6 cm de n largo. Encuentre la masa del cubo y el n´mero de ´tomos de hierro del cubo. u a La masa de un ´tomo del hierro es 55,9 u, (1 u = 1,66×10−27 kg) y su densidad es 7,86 g/cm3 . a Rta.: 9.825×10−16 gr, 1.06×1010 ´tomos a 8. Un a˜o-luz es la distancia que viaja la luz en un a˜o, es decir, aproximadamente 5869713600 millas.n n Se estima que la V´ L´ctea tiene un di´metro de aproximadamente 200000 aos luz. ¿Cu´ntas ıa a a a millas tiene la V´ L´ctea de di´metro? ıa a a Rta.: 1.17×1015 millas 9. La edad del Sol es de aproximadamente 5×109 a˜os. Sin embargo, hay cuerpos que pueden tener n 4 veces la edad del Sol. ¿Cu´l es la edad de estos cuerpos? a Rta.: 2×1010 a˜os. n 10. Se calcula que en la V´ L´ctea hayaproximadamente 1.2×1011 estrellas. ¿Cu´ntos aos le tomar´ ıa a a ıa a una persona contar las estrellas si cuenta una por segundo? Rta.: 3805.17 a˜os n 11. En las pistas de carrera se usan tanto 100 yardas como 100 metros como distancias para carreras cortas y r´pidas. ¿Cu´l es m´s larga? ¿Por cu´ntos metros es m´s larga? ¿Por cu´ntos pies es a a a a a a m´s larga? a Rta.: 9 m, 29.5 pies 12. Enrico...