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Problemas de metrología (G.I.T.I.)

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Fórmulas dimensionalmente incorrectas)
(Ejemplos de conversión de unidades)
Línea 51: Línea 51:
# Dalton (antes conocida como Unidad de Masa Atómica).
# Dalton (antes conocida como Unidad de Masa Atómica).
# R = 0.082 atm·l/K·mol
# R = 0.082 atm·l/K·mol
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==Dependencias del periodo de un péndulo==
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Un péndulo simple es una masa m suspendida de un hilo ideal (sin masa), que tiene una longitud l. La masa está sometida a la aceleración de la gravedad, g.
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Si duplicamos la longitud del péndulo, ¿cómo cambiará su periodo de oscilación? ¿Y si nos llevamos el péndulo a la Luna, donde la gravedad es 1/6 de la terrestre?
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==Ejemplo de estimación de magnitudes==
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Se tiene un bloque de hierro (<math>\rho_\mathrm{Fe}=7874\,\mathrm{kg}/\mathrm{m}^3</math>) de forma cúbica cuya masa es aproximadamente 2.5&thinsp;kg. Estime el valor de la arista del cubo, así como su superficie lateral.
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Si se sabe que el margen de error de la medida de la masa es de 50&thinsp;g, ¿cuál es aproximadamente el margen de error de la longitud y de la superficie lateral?

Revisión de 12:42 8 sep 2010

Contenido

1 Ejemplos de análisis dimensional

A partir de las relaciones definitorias

Velocidad Cantidad de movimiento Aceleración Fuerza
\vec{v}=\frac{\mathrm{d}\vec{r}}{\mathrm{d}t} \vec{p}=m\vec{v} \vec{a}=\frac{\mathrm{d}\vec{v}}{\mathrm{d}t} \vec{F}=\frac{\mathrm{d}\vec{p}}{\mathrm{d}t}
Trabajo Potencia Momento cinético Momento de una fuerza
W=\int\vec{F}\cdot\mathrm{d}\vec{r} P=\frac{\mathrm{d}W}{\mathrm{d}t} \vec{L}=\vec{r}\times\vec{p} \vec{M}=\frac{\mathrm{d}\vec{L}}{\mathrm{d}t}

determine las ecuaciones dimensionales de estas magnitudes, así como sus unidades en el SI en función de las unidades fundamentales de este sistema.

2 Fórmulas dimensionalmente incorrectas

Teniendo en cuenta las dimensiones calculadas en el problema anterior, indique cuáles de las siguientes expresiones son necesariamente incorrectas:

a) W = \frac{1}{2}mv^2 + gy
b) \vec{r}\times\vec{L} = R^2\vec{p}
c) \vec{M} = \vec{r}\times\vec{F}+\vec{v}\times\vec{p}
d) \int \vec{F}\,\mathrm{d}t = \frac{\mathrm{d}m}{\mathrm{d}t}\vec{v}+ m\vec{a}t
e) \int (P-\vec{F}\cdot\vec{v})\,\mathrm{d}t = mgh + \frac{p^2}{2m}
f) \int\frac{P-\vec{v}\cdot(\vec{a}+\vec{p}/m)}{v^2}\,\mathrm{d}t = \frac{m(t^2-2t)}{v}

3 Ejemplos de conversión de unidades

Exprese estas cantidades en términos de las unidades fundamentales del SI:

  1. Nudo (milla náutica/hora)
  2. Año luz
  3. Acre (rectángulo de 66 pies por 660 pies)
  4. Siglo
  5. Dalton (antes conocida como Unidad de Masa Atómica).
  6. R = 0.082 atm·l/K·mol

4 Dependencias del periodo de un péndulo

Un péndulo simple es una masa m suspendida de un hilo ideal (sin masa), que tiene una longitud l. La masa está sometida a la aceleración de la gravedad, g.

Si duplicamos la longitud del péndulo, ¿cómo cambiará su periodo de oscilación? ¿Y si nos llevamos el péndulo a la Luna, donde la gravedad es 1/6 de la terrestre?

5 Ejemplo de estimación de magnitudes

Se tiene un bloque de hierro (\rho_\mathrm{Fe}=7874\,\mathrm{kg}/\mathrm{m}^3) de forma cúbica cuya masa es aproximadamente 2.5 kg. Estime el valor de la arista del cubo, así como su superficie lateral.

Si se sabe que el margen de error de la medida de la masa es de 50 g, ¿cuál es aproximadamente el margen de error de la longitud y de la superficie lateral?

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