ACTIVIDAD N° 01 SISTEMA DE UNIDADES. FACTORES

NUMÉRICOS DE CONVERSIÓN.

1. “El Tractor” construido para transportar al Saturno V del edificio de montaje a la plataforma de lanzamiento es el vehículo terrestre más grande jamás construido; pesa 4.9x106 lbf al nivel del mar. (a) ¿Cuál es su masa en slug?; (b) ¿Cuál es su masa en kilogramos?; (c) Un automóvil ordinario tiene una masa de aproximadamente 1000 kg. ¿Cuántos automóviles se deberían tener para obtener un peso igual al del tractor al nivel del mar?

2. El momento de Inercia del área rectangular con respecto al eje x está dado por la cuación: I bh3 . Las dimensiones del área son b 200mm y h 100mm. Determinar el valor de Icon cuatro dígitos significativos en términos de (a) mm4, (b) m4, y (c) in4

3. La base de una pirámide cubre un área de 13 acres (1 acre 43560 ft2), y tiene una altura de 481 ft. Si el volumen de la pirámide está dada por la expresión: V = 1/3 B.h donde B es el área de la base y h es la altura. (a) Encuentre el volumen de esta pirámide en metros cúbicos. (b) Determine el peso de esta pirámide en libras, si se sabe que está formada por dos millones de bloques de piedra que en promedio tienen una masa de 2.50 toneladas cada una.

4. La ecuación: = My se usa en la mecánica de materiales para determinar esfuerzos normales en vigas. (a) Cuando esta ecuación se expresa en términos de unidades básicas SI,M está en newtons – metros (N-m); y está en metros (m) e I está en metros a la cuarta potencia (m4). ¿Cuáles son las unidades SI de ? (b) Si M 200N-m; y 0.1m e I = 7 x 10 -5m4. ¿Cuál es el valor de en unidades básicas de uso común en Estados Unidos, es decir: Longitud (ft); masa (slug); Tiempo (s) y Fuerza (Lbf)?

5. Las computadoras usan comúnmente muchos millones de transistores, cada transistor ocupa un área de 10 -6 mx10 -6 m = 10-12 m 2 ¿Cuántos de estos transistores pueden acomodarse en un chip de silicio de 1 cm 2? Las computadoras de generaciones futuras pueden explotar un acomodo tridimensional de los transistores. Si cada transistor tiene un espesor de 10 -7 m ¿Cuántos transistores podrían acomodarse en un cubo de silicio de 1 cm 3?

6. (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 flujo volumétrico del etanol que fluye a través de una tubería es de 251 m3/min. Calcule la velocidad del flujo másico enlbm/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 unkilogramo de estaño de densidad de 7300 kg/m3?

7. Una compañía de gas cobra 1.20 dólares por 15 pie3 de gas natural. (a) Convierta esta relación a soles por litro de gas. (b) Hervir un litro de agua consume 0.304 pie3 de gas empezando a la temperatura ambiente (25°C) ¿cuánto costará calentar un recipiente de 2.1 L de agua?

8. Un tubo muy largo con área transversal de 1.00 cm2 se llenó de mercurio hasta una altura de 76.0 cm. ¿ a qué altura permanecerá el agua en este tubo, si se llenase con una masa igual a la del mercurio? La densidad del mercurio es de 13.6 g/cm3 y la densidad del agua es de 1g/cm3.

9. En unidades del Sistema SI, la constante de gravitación universal es G = 6.67x10-11 N–m2/kg2. Determine el valor de G en unidades del sistema inglés

10. Un estadio (furlong = 1/8 de milla) por quincena es una unidad chusca de velocidad, inventada tal vez por un estudiante como comentario satírico sobre la enredada variedad deunidades con que los ingenieros tienen que tratar .Si usted camina 4 ½ pies/s, ¿Cuál es suvelocidad en estadios por quincena con tres cifras significativas?

11. A bordo de un automóvil a reacción, el piloto de la Real Fuerza Aérea Andy Green rompió la barrera del sonido en la tierra por primera vez y alcanzó una rapidez terrestre récord de más de 763 mi/h en el desierto de Blas Rock (Nevada) el 15 de octubre de 1997. (a) Exprese esta velocidad en m/s. (b) ¿Cuánto tardaría el automóvil a reacción en recorrer un campo de fútbol de 300 ft a esa velocidad?

12. Los granos de arena fina de las playas de California tienen un radio promedio de 50 μm . Qué

masa de granos de arena tendrá un área superficial total igual a la de un cubo exactamente 1 m en un borde? La arena se compone de dióxido de silicio, 1 m3, el cual tiene una masa de 2600 kg.

13. Un caballo de fuerza equivale a 550 lbf – pie/s. Un watt equivale a 1 N – m/s. Determine el número de watts generados por (a) el avión de los hermanos Wright (1903), que tenía un motor de 12 caballos de fuerza; (b) un avión jet con potencia de 100 000 caballos de fuerza.

14. Un transductor de presión mide un valor de 300 lbf/pulg2. Determine el valor de la presión en pascales. Un pascal (Pa) es igual a 1 N/m2.

15. Las etiquetas de dos productos vegetales tiene las siguientes características: 16 fl. oz (473 mL); y 14.5 oz. (411 g) respectivamente. Úselas para determinar (a) ¿Cuantos mililitros hay en 2 onzas líquidas (fl. oz)?, y (b) ¿Cuántas onzas hay en 100 g?

16. Durante la noche, una inhalación contiene cerca de 0.3 L de oxígeno (2 O , 1.43 g/L a temperatura y presión ambiente). Cada exhalación contiene 0.3 L de dióxido de carbono (2 CO, 1.96 g/L a temperatura y presión ambiente). ¿Cuánto peso en libras se pierde con la respiración en una hora de sueño?

17. En Estados Unidos, el agua empleada para riego se mide en acres – pie. Un acre – pie de agua cubre un acre hasta una profundidad exacta de un pie. Un acre mide 4840 yd2. Un acre – pie es suficiente agua para aprovisionar dos hogares típicos durante 1.00 años. El agua

desalinizada cuesta cerca de 2480 dólares por acre – pie. (a) ¿Cuánto cuesta el litro de agua desalinizada? (b) ¿Cuánto tendría que pagar un hogar al día fuera la única fuente de agua?

18. El aislante térmico usado en construcción suele especificarse en términos de su valor R, definido como d/k, donde d es el espesor del aislante en pulgadas y k es la conductividad térmica. Por ejemplo, 3.0 pulg de espuma plástica tendría un valor R de 3.0/0.30 = 10, donde, en unidades inglesas, k = 0.30 Btu.pulg/ (pies2.h.ºF). Este valor se expresa como R − 10. ¿Qué espesor de (a) Espuma de poliestireno, (b) Madera pino, (c) aglomerado y (d) tabique daría un valor R de R − 10?, sí: kEspuma de poliestireno = 1.0x10-5 kcal/ (m.s.ºC); kMadera pino = 2.9x10-5 kcal/(m.s.ºC); kAglomerado = 1.4x10-5 kcal/(m.s.ºC); kTabique = 17x10-5 kcal/(m.s.ºC).Observación: La transferencia de calor por contacto directo entre objetos que están a diferentes temperaturas se denomina Conducción de Calor. La tasa de flujo de calor por conducción está dada por: Q kA T/d

19. El etilénglicol un anticogelante líquido, tiene una densidad relativa de 1.11 a 293.15 K. (a) ¿Cuál es la masa en gramos de 526 mL de etilénglicol? (b) ¿Cuál es la masa en kilogramos de 18.8 L de etilénglicol? (c) ¿Cuál es el volumen en mL ocupado por 65.0 g de etilénglicol? (d) ¿Cuál es el volumen en galones ocupado por 20 lbm de etilénglicol?

20 .Determine la Viscosidad Cinemática () en unidades inglesas de lbm/(pie.s) y en Stokes (v))de un fluido con viscosidad dinámica de 2 centipoise y de densidad 25 lbm/pie3.

Observación: En el Sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad física de la Viscosidad Dinámica es el pascal – segundo (Pa – s), que corresponde exactamente a 1 Ns/m2 ó 1 kg/(m.s). La unidad cgs para la viscosidad dinámica es el poise (P), que corresponde a 0.1 Pa-s 1 dina-s/cm2 ó 1 g/(cm.s) Se suele usar más su submúltiplo, el centipoise (cP), que equivale a 0.01 P. En el Sistema Imperial, el Reyn fue nombrado en honor de Osborne Reynolds. 1 Reyn 1 lbf -s/in2 6.89476x106 cP 6890 Pa – s; en tanto que la ViscosidadCinemática, se obtiene como cociente de la viscosidad dinámica (o absoluta) y la densidad.La unidad en el SI es el (m2/s). La unidad física en el Sistema cgs es el stoke (abreviado S óSt). A veces se expresa en términos de centistokes (cS ó cSt). 1 stoke 1 poise/1 g.cm-3

100 centistokes 1cm2/s 0.0001 m2 /s.