fisica aplicada

Soluciu00f3n a los ejercicios propuestos en
Física Aplicada

Mediciones

1.- Una pequeña piscina tiene 20 pies de largo, 10 pies de ancho y 5 pies de profundidad. Su volumen es
3
el producto de estas longitudes, ¿cuál es el volumen en metros cúbicos ( m ) ?
SOLUCION :
El volumen es el producto del largo x ancho x alto. En este caso, el volumen es:
V = 20 pie • 10 pie • 5 pie = 1000 pie3

La información dice que 1 pie = 0,3048 m ∼ 0,3 m
Se tiene:

1000 pie

3

= 1000 • ( 1 pie )

= 1000 • ( 0,3 m )

3

3

= 27 m

3

2.-En los países de habla inglesa, la superficie de un terreno se mide en acres
2
2
( 1 acre = 43560 pies ). En los demás países se mide en hectáreas ( 1 hectárea = 10000 m ). ¿Cuál es
la superficie de un terreno de 100 acres enhectáreas?
SOLUCION:

Debemos relacionar acres con pies cuadrados
100 • (43560 pies ) = 4,35 • 10 pie

100 acres = 100 • ( 1 acre ) =

2

Luego llevamos pie cuadrados ( pie )
4,35 • 10 pie
6

2

2

a metros cuadrados ( m )

4,35 • 10 • ( 1pie )
6

=

6

2

2

2

= 4,35 • 10 • ( 0,3 m )
6

2

= 3,91 • 10 m
5

2

Luego llevamos de metro cuadrado a hectárea, en estecaso debemos dividir por 10000
3,91 • 10 m
5

2

3,91 • 10 m
5

=

2

• 1 hectárea
2
10000 m

= 39,1 hectárea

3.-Un auto nuevo esta equipado con un tablero de instrumentos de “tiempo real” que incluye el consumo
de combustible. Un interruptor permite al conductor cambiar a voluntad entre unidades británicas y
unidades SI. Sin embargo, la representación británica muestra millas/ galón ( mi / gal) mientras que la
versión SI lo hace a la inversa, Litros / kilómetro ( L / km) . ¿Qué lectura SI corresponde a 30,0 mi / gal?
3
Considere que 1 milla = 1,609 km y 1 galón = 231 in
SOLUCION:
El problema consiste en transformar 30,0 ( mi / gal )
Primero expresamos 30,0 ( mi / gal )
Para ello se tiene que: 1 milla en km

en

en ( L / km )

( km / L )

→ 1 mi = 1,609km

Ahora para llevar 1 gal en L, tenemos: ( recuerde que in es pulg )
1 galón = 231 pulg

3

pero 1 pulg = 0,0254 m , por lo tanto:

1 galón = 231 pulg

3

= 231 • ( 0,0254 m) =
3

3

Recuerde que 1 L = 10 cm
1 galón = 378,54 • 10 m
-5

Luego:

30 mi
gal

=

3

3

378,54 • 10 m
-5

3

= 10 • ( 10 m ) → 1 L = 10 m
3

-2

3

-3

3

→ 1 m = 1000 L
3= 378,54 • 10 • 1000 L = 3,785 L

30 • 1,609 km
3,785 L

-5

=

12,75 ( km / L )

= 7,84 • 10 ( L / km )
-2

4.-Una persona sometida a dieta pierde 2,3 kg (correspondiente a unas 5 libras) por semana. Exprese la
taza de pérdida de masa en miligramo por segundo ( mg / s ).
SOLUCION:
Debemos expresar la taza de pérdida de 2,3 ( kg / semana ) en ( mg / s )
3

Para ellodebemos expresar 1 kg ( 10 g )
1 mg
x

en mg , recuerde

-3

=
=

10 g
3
10 g

1 semana =

→

3

1 kg ( 10 g )

7 días = 7 ( 24 horas )

Entonces.

2,3

kg
seman

=

6

10 mg
5

= 7 ( 24 ) ( 3600 s ) = 6,048 x 10 s
2,3 • 10 mg
5
6,048 x 10 s
6

=

=

3,8 ( mg / s )

3

5.-Suponga que nos toma 12 h drenar un recipiente con 5700 m de agua. ¿Cuál es latasa de flujo de
3
masa ( en kg / s ) de agua del recipiente? Considere que 1 m de agua tiene una masa de 1000 kg.
SOLUCION:
3

3

Si en 1 m de agua hay 10 kg , entonces en
3
5000 m tendremos x
→

x = 5,0 • 10 kg
9

En 12 horas tenemos: 12 horas = 12 ( 3600 s ) = 4,32 • 10 s
4

Luego la tasa de flujo de masa:

5,0 • 10 kg
4
4,32 • 10 s
9

masa =
tiempo

=

132 ( kg /s )

6.-Una pirámide tiene una altura de 481 pies y su base cubre un área de 13,0 acres. Si el volumen de una
pirámide está dado por la expresión V = ( B • h ) / 3 , donde B es el área de la base y h es la altura,
3
a)Encuentre el volumen de esta pirámide en metros cúbicos ( m ).
La pirámide contiene dos millones de bloques de piedra con un peso aproximado de 2,5 toneladas cada
uno....