Sistema de Unidades y Magnitudes

Escalaresy Vectoriales

Profesor: Julio Zúñiga Retamal

Sistema Internacional de Unidades (SI) El Sistema Internacional de Unidades es la forma actual del Sistema Métrico

Decimal y establece las unidades que deben ser utilizadas internacionalmente. Fue creado por el Comité Internacional de Pesas y Medidas con sede en Francia. En él se establecen 7 magnitudes fundamentales, con los patrones para medirlas

Longitud Masa Tiempo Intensidad eléctrica Temperatura Intensidad luminosa Cantidad de sustancia

Patrón de medida Un ejemplo de un patrón de medida sería: «Patrón del segundo: Un

segundo es la duración de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio (133Cs), a una temperatura de 0 K».

De todos los patrones del Sistema Internacional, solo existe la muestra material de uno: el kilogramo, conservado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas. De ese patrón se han hecho varias copias para distintos países.

Los siete patrones definidos por el Sistema Internacional de Unidades son:17

Segundo Metro Amperio Mol Kilogramo Kelvin Candela

Otros Freak Sistema Cegesimal basado en tres unidades fundamentales que son submútiplos de unidades del SI: el centímetro

, el gramo y el segundo.

Sistemas naturales de unidades[editar] En algunas disciplinas es conveniente definir sistemas de unidades que permiten simplificar

los cálculos y las mediciones. Estos sistemas definen sus unidades a partir de magnitudes que ocurren de manera frecuente en la naturaleza. Entre las disciplinas donde ocurre esto están la astronomía, el electromagnetismo, la física de partículas y lafísica atómica.

En astronomía Unidad astronómica (ua), definida originalmente como la distancia media desde el Sol a la 

Tierra (actualmente fijada en 149 597 870 700 m).23

Pársec (pc), definido como la distancia a la cual una unidad astronómica subtiende un ángulo de 1 segundo de arco.

Año luz (al), definido como la distancia recorrida por la luz en el vacío durante un año.

En Clases

Cree un sistema de medidas con patrones: Longitud y masa, dejando el tiempo en segundos.

A partir de ese sistema transforme lo siguiente: 100 km 1 elefante Un auto De aquí a santiago

TODOS JUNTOS

También detallamos un Sistema de Unidades para cada una de las Magnitudes:

Sistema M.K.S = Metro, Kilogramo, Segundo. Sistema C.G.S = Centímetros, Gramos y Segundo. Sistema Inglés = Pie, Libras, Masa, Segundo. Sistema Técnico = Metro, UTM (Unidad Técnica de Masa), Segundo.

PREFIJOS 110nPO Prefijo Símbolo Escala corta Escala larga

Equivalencia decimal en los Prefijos del

Sistema Internacional

1024 yotta Y Septillón Cuatrillón 1 000 000 000 000 000 000 000 000

1021 zetta Z Sextillón Mil trillones 1 000 000 000 000 000 000 000

1018 exa E Quintillón Trillón 1 000 000 000 000 000 000

1015 peta P Cuatrillón Mil billones 1 000 000 000 000 0001012 tera T Trillón Billón 1 000 000 000 000109 giga G Billón Mil millones / Millardo 1 000 000 000106 mega M Millón 1 000 000103 kilo k Mil / Millar 1 000102 hecto h Cien / Centena 100101 deca da Diez / Decena 10100 ninguno Uno / Unidad 1

PREFIJOS 2

10n Prefijo Símbolo Escala corta Escala larga

Equivalencia decimal en

los Prefijos del Sistema

Internacional100 ninguno Uno / Unidad 110−1 deci d Décimo 0,110−2 centi c Centésimo 0,0110−3 mili m Milésimo 0,00110−6 micro µ Millonésimo 0,000 00110−9 nano n Billonésimo Milmillonésimo 0,000 000 00110−12 pico p Trillonésimo Billonésimo 0,000 000 000 00110−15 femto f Cuatrillonésimo Milbillonésimo 0,000 000 000 000

00110−18 atto a Quintillonésimo Trillonésimo 0,000 000 000 000

000 00110−21 zepto z Sextillonésimo Miltrillonésimo 0,000 000 000 000

000 000 00110−24 yocto y Septillonésimo Cuatrillonésimo 0,000 000 000 000

000 000 000 001

Factores de conversiónTiempo1 h = 60 min = 3600 s1 min = 60 s1 día = 24 h = 1.44 x 10³ minLongitud1 m = 100 cm = 39.4 in = 3.28 ft1 ft = 12 in = 0.305 m1 km = 1000 m = 0.621 mi1 mi = 5280 ft = 1609 m1 yarda = 0.915 mMasa1 kg = 1000 g = 0.0685 slug1 slug = 14.6 kg = 32.2 Lbmasa1 oz = 0.0283 kg1 tonelada inglesa = 907 kg1 tonelada métrica = 1000 kg

Volumen1 m³ = 1000 L = 1000000 cm³ = 35.3 ft³1 ft³ = 2.83*10-2 m³ = 28.3 L1 galón = 3.785 ℓFuerza1 newton = 0.225 Lbfuerza = 105 dinas1Lbfuerza = 4.42 N = 32.2 PoundalPresión1 pascal = 1 N/m² = 2.09×10-2 lb/ft² = 1.45×10-4 lb/in²1 atm = 1.013×105 Pa = 14.7 lb/in² (PSI) = 760 mm HgÁrea1 m² = 10000 cm² = 10.76 ft²1 cm² = 0.155 in²1 ft² = 1.44 in² = 9.29*10-2 m²

Vectores En física, un vector (también llamado vector euclidiano o vector geométrico) es

una magnitud física definida por un punto del espacio donde se mide dicha magnitud, además de un módulo (o longitud), su dirección (u orientación) y su sentido (que distingue el origen del extremo)

Los vectores en un espacio euclídeo se pueden representar geométricamente como segmentos de recta dirigidos («flechas») en el plano  o en el espacio .

Notación de un vector

Algunos tipos de Vectores Vectores unitarios: vectores de módulo unidad. (i, j, k) Vectores concurrentes o angulares: son aquellas cuyas direcciones o

líneas de acción pasan por un mismo punto. También se les suele llamar angulares por que forman un ángulo entre ellas.

Vectores opuestos: vectores de igual magnitud y dirección, pero sentidos contrarios.

Vectores colineales: los vectores que comparten una misma recta de acción.

Vectores paralelos: si sobre un cuerpo rígido actúan dos o más fuerzas cuyas líneas de acción son paralelas.

Vectores coplanarios: los vectores cuyas rectas de acción son coplanarias (situadas en un mismo plano).

Suma de Vectores

Suma de Vectores

Suma de Vectores

Método Analítico

Vector con escalar

Cinemática MRUMovimiento rectilíneo uniforme Cinemática, es una parte de la mecánica que estudia el movimiento

de los cuerpos sin considerar las causas que lo provocan.

Un cuerpo se encuentra en movimiento si al transcurrir el tiempo, su posición cambia respecto a otro cuerpo considerado arbitrariamente como fijo (sistema de referencia).

Rapidez media

distancia total recorrida tiempo transcurrido

v = x / t Se puede usar cualquier combinación de unidades de distancia y

tiempo para expresar una rapidez, por ejemplo: millas /h, km /h, cm /día, m /s.

Ejercicio 1 1. Un camión Mixer debe transportar una carga de Hormigón Normal (sin

aditivos); la distancia a recorrer desde la salida de la planta hasta la llegada a obra es de 50Km, el tiempo máximo de transporte solicitado es de 50´( minutos). Si lo hace a una rapidez media (v) de 60Km/h cumple con el tiempo solicitado por la empresa. Por razones externas, recorre la mitad del camino a 50Km/h. ¿Con qué rapidez media debe recorrer la otra mitad del camino para cumplir con el tiempo estipulado?

XAC = 50Km VAC= 60Km/h TAC = x / v = 50/60 = 5/6h = 0,83h = 50 minutos. XAB = 25Km VAB= 50Km/h TAB = x / v = 25/50 = 1/2h = 0,5h = 30minutos. XCB= 25Km TCB= TAC – TAB = 5/6h – 1/2h = 1/3h = 0,3h = 20 minutos. Por lo tanto TCB= 1/3h = x / v 1/3h = 25Km / v V = 25Km ∙ 3/h = 75 Km/h

Respuesta: V = 75 Km/h, es la rapidez con la que debe realizar la otra mitad del trayecto.

Definiciones Distancia total recorrida: escalar, camino recorrido Desplazamiento total: vectorial, posición final –posición inicial Rapidez media: escalar, distancia recorrida en el tiempo Velocidad media: Vectorial desplazamiento total en el tiempo

2. El gráfico describe el movimiento de un punto material en el intervalo 0, 5 (h). Calcule: a) Distancia total recorrida. b) Desplazamiento total. c) Rapidez media. d) Velocidad media. Solución:

Respuesta: a) Xt = 300Km. b) Δx = x(5) – x(0) = 100 – 0 = 100Km. c) v = x / t = 300/5 = 60Km/h. d) v = Δx / Δt = 100/5 = 20Km/h.

VelocidadLa velocidad es la rapidez en una dirección y sentido determinado. Cuando viaja a 60 km/h, estamos indicando su rapidez. Pero si decimos que este auto viaja a 60 km/h hacia el norte, estamos especificando su velocidad.

Si un cuerpo se mueve con rapidez constante a lo largo de una trayectoria curva, su velocidad no es constante porque su dirección está cambiando en cada instante.

Aceleraciónmagnitud vectorial que indica la

variación de la velocidad de un móvil en el tiempo, esta variación puede ser en magnitud, dirección y/o sentido.

Aceleración media = (Vf – Vi )Δt

Nomenclatura a) Si la rapidez está aumentando uniformemente

con el tiempo, el movimiento se llama acelerado.

b) Si la rapidez disminuye uniformemente a través del tiempo, el movimiento se llama retardado.

c) Si la rapidez se mantiene constante en magnitud y en dirección, el movimiento se llama rectilíneo uniforme (velocidad constante).

Ejercicio

Suponga que un camión mixer moviéndose en un trayecto recto lleva en un instante una rapidez de 36 km/hr, y luego de 10 (s) su rapidez resulta ser 72 km/h. Calcular la aceleración.

Formulas Cimemática

Ejercicio 5. Supongamos que el siguiente camión viaja a 15m/s y frena hasta

llegar al reposo en una distancia de 10 metros. Determinemos la aceleración y el tiempo necesario para detenerlo. Supongamos que el movimiento es a lo largo del eje X y que la aceleración es constante.

6. Una camioneta se mueve a 60Km/hr cuando comienza a frenar con desaceleración de 1,5m/s2. ¿Cuánto tardará en viajar 70m a partir del momento en que comienza a frenar?

Cuerpos en Caída Libre y Lanzamiento de Proyectiles La magnitud de la aceleración, cuando un cuerpo cae libremente

es g = 9,8 m/s² Si el cuerpo es lanzado en dirección vertical hacia arriba, su

velocidad disminuye 9,8 m/s en cada lapso de 1 seg.

ECUACIONES: Las mismas solo debemos cambiar x por y, teniendo presenta que la aceleración es a = - g.

Velocidad Horizontal: Vx = v₀ cos α Velocidad Vertical: Vy = v₀ sen α Posición: x = x₀ + Vx ∙ t Para la velocidad: Vy = V₀ sen α – gt Para la posición: y = y₀ + v₀ sen α ∙ t – 1/2 gt² La magnitud de la resultante en cualquier instante en

función de sus componentes es: V = Raiz((Vx) ² + (Vy) ²) tg θ = Vy / Vx

X = x₀ + Vx ∙t con y = y₀ + V₀y ∙t - ½∙gt² y = (tanθo) · x – g · x2 2v2o cos2 θo

7. Se dispara una flecha con velocidad de 30m/s a un ángulo de 37º sobre la horizontal. La flecha parte de un punto a 2m sobre el suelo y a 15m de una pared.

1) ¿A qué altura sobre el suelo hace contacto la flecha con la pared? 2) ¿Viaja aún hacia arriba cuando la golpea o ya desciende?

Ignoremos la fricción con el aire.

Dinámica Fuerza es distinto a masa

Análisis estructural es la parte de la Mecánica que estudia las estructuras, consistiendo este estudio en la determinación de los esfuerzos y deformaciones a que quedan sometidas, *por la acción de agentes externos*, (fuerzas gravitatorias, fuerzas sísmicas, fuerzas de viento, entre otras).

Una estructura debe entenderse como un cuerpo estático (o un grupo de cuerpos estáticos interactuantes) pensado fundamentalmente como un objeto transmisor de fuerzas

Puente Takoma https://www.youtube.com/watch?v=m2Y-RRo1NIg

Dinámica: Leyes de Newton

https://www.youtube.com/watch?v=_X-BTbwj3xU https://www.youtube.com/watch?v=1jw4dw6iXkQ

1N = 1kg · 1m/s²= 1kgfdina = 10 ¯ ⁵ N. 1libraf = 4,4482 N.

2. Suponga que una persona tira del carro con una fuerza de 25N, como se ve en la figura, como resultado de esta acción, el carro se acelera horizontalmente. La masa del carro es de 10,4 Kg y la fuerza descendente, que la gravedad ejerce sobre el carro, o sea su peso, es de 102N. Suponga que no hay fricción que se oponga al movimiento del carro. Calcule la aceleración del carro y la fuerza de compresión ascendente P (fuerza normal), que el suelo ejerce sobre el carro en estas condiciones.

1. Un Montacargas Toyota FG35 de 7000 lb, debe acelerar del reposo a 10m/s en 8s, a lo largo de un camino recto.¿ cuál es la fuerza que se requiere para hacerlo?.

3. ¿Cuál es el peso de una masa de 5,25 Kg?, ¿Cuál es la masa de un objeto que pesa 14,6N?; supongamos que g= 9,8m/s² en ambos casos

4. Un perfil I 18 -18 de acero estructural, cuya masa es de 5,41kg por cada metro lineal, su longitud total es de 5 metros; está simplemente apoyada en sus extremos y se somete a una carga concentrada de masa = 15Kg, en la mitad de su longitud. Calcule el valor de las reacciones en los apoyos, considerando el peso total de la viga.

Fuerzas de fricción Cuando un cuerpo está en movimiento sobre una superficie áspera, o

cuando un objeto se mueve a través de un medio viscoso como el aire o agua, existe una resistencia al movimiento debido a la interacción del objeto con el medio que lo rodea. A esta resistencia se le conoce como fuerza de fricción o de rozamiento. Su dirección y sentido es tal que siempre se opone al sentido del movimiento del objeto. Los experimentos indican que esta fuerza proviene de la aspereza de las dos superficies, de tal modo que el contacto se realiza sólo en unos cuántos puntos de las superficies.

Roce

fr (max) = cte · FN (Roce Estático o diámico)

Cte es coeficiente de roce estático o de roce dinámico

El coeficiente estático según se demostró en experimento en clases es Equivalente a la tangente del ángulo en que se produce el deslizamiento.

5. Un albañil empuja una caja de herramientas que pesa 500N, con una fuerza F dirigida 30° debajo de la horizontal.

a) ¿Cuál debe ser el valor de F para que la caja comience a deslizarse?

b) Si mantiene esa fuerza una vez que comience el deslizamiento de la caja, ¿cuál será la aceleración? Supongamos que la caja y el piso son de madera donde: μs = 0,7(coef.de roce estático) y μk = 0,4(coef.de roce cinético).

Trabajo T = F · d = F · d · cosθ

1 N · 1 m = 1 Joule = 1 J

El trabajo total (T) realizado por la resultante de un sistema de fuerzas F1, F2, F3, etc, que actúan sobre un cuerpo es igual a la suma algebraica de los trabajos T1, T2, T3, efectuados por cada una de las fuerzas, es decir: T = T1 + T2 + T3

Potencia Potencia = Trabajo realizado

Tiempo necesario para efectuar el trabajo

P = W / t 1 Watt = 1 Joule/s

2. Una persona sube con velocidad constante un cuerpo de 20 kg hasta una altura de 3,0 m empleando un tiempo de 10s en efectuar esta operación. a) ¿Cuál es el valor de la fuerza F que la persona debe efectuar para que el cuerpo suba con velocidad constante? b) ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza que ejerce la persona?

Energía Ec = ½ ·mv^2

3. El bloque tiene una masa de 4 kg y lleva una rapidez de 2m/s: a) ¿Cuál es la energía cinética que posee? b) ¿Cuál es el trabajo que realiza el bloque al chocar contra el resorte hasta detenerse?

Energía Potencial Gravitacional (EPG) = mgh

4. Supongamos que usted está en una habitación que mide 3m de piso a cielo. La superficie de una mesa está 1,10m sobre el piso y sobre la mesa hay un saco de harina de 2,27Kg. 1) ¿Cuál es la energía potencial gravitacional del saco con respecto a?: a. El piso. b. La superficie de la mesa. c. El cielo.

Estática de los Cuerpos Torque (M): Es el efecto de

rotación respecto a un eje, y se define como sigue: *El torque producido por una fuerza con respecto a un eje es igual al producto de la fuerza y su brazo de palanca con respecto al eje.* M: brazo de palanca · Fuerza Se mide en: (N·m) o (lb · ft)

Equilibrio Para que un objeto esté en equilibrio estático, la suma algebraica de los momentos

de las fuerzas (Torques) que actúan sobre él y tienden a girarlo tanto en el sentido de las manecillas del reloj como en sentido contrario debe ser cero. Ésta Segunda Condición de Equilibrio, se conoce como Equilibrio Rotacional.

Sumatoria de fuerzas y de momentos debe ser cero

Condiciones de Equilibrio*: ΣFx = 0 ΣFy = 0 (Equilibrio Traslacional).

ΣM =0 (Equilibrio Rotacional).

Centros de Gravedad El centro de gravedad es el punto de aplicación

de la resultante de todas las fuerzas de gravedadque actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo.

https://www.youtube.com/watch?v=8yl3DpksCMU https://www.youtube.com/watch?v=jmzCJcrVKBY

UNIDAD 3: Fluidos –Densidad-

UNIDAD 3: Fluidos –Densidad-

UNIDAD 3: Fluidos –Densidad- 1. Sea un bloque de aluminio (Al) cuyo volumen es V = 10 cm³.

Midiendo la masa se encuentra m = 27 gr, entonces la densidad del aluminio es? En el sistema SI de unidades se mide en kg / m³ y se observa la relación: 1 gr

/ cm³= 1000 kg / m³. https://www.youtube.com/watch?v=JxrwpyywpOs

2. Un bloque de madera cuyo volumen es de 600cm3 tiene una masa igual a 400gr. ¿Qué densidad tiene esa madera en gr/cm3 y en Kg/m3?

3. Un trozo de esta madera tiene un volumen de 2,25m3. ¿Cuál es su masa?

4. Se tiene un bloque de plomo, cuyo volumen es de 0,4m3. Si la densidad del plomo es 11,3gr/cm3. Exprese este valor en Kg/m

5. Calcule en Kg la masa del bloque de plomo del ejercicio anterior.

UNIDAD 3: Fluidos –Hidrostática- El término Hidrostática, se refiere al estudio de los fluidos en

reposo. Un fluido es una sustancia que puede escurrir fácilmente y que

puede cambiar de forma debido a la acción de pequeñas fuerzas. Por tanto, el término fluido incluye a los líquidos y los gases.

Los fluidos que existen en la naturaleza siempre presentan una especie de fricción (roce) interno o viscosidad que complica un poco el estudio de su movimiento.

Sustancias como el agua y el aire presentan muy poca viscosidad (escurren fácilmente), mientras que la miel y la glicerina tienen una viscosidad elevada.

Ejercicios1. Se sabe que una caldera puede resistir una presión de hasta 22 atm. ¿Cuál es el valor en

unidades SI de esta presión? (r: 2229202,553 N/m2 )2. Un neumático fue llenado de aire a una presión de 25 lb/in ². ¿Cuál es el valor de esa

presión en atmósferas? (r: 1,701atm )

R: Pg =86 cm Hg

4. Una piscina de 10 m de profundidad se encuentra totalmente llena de agua. a) ¿Cuál es la presión en el fondo debido únicamente al peso del agua? (r: P = 1 · 10 5 Pa )b) Si sabemos que la presión atmosférica local es Pa = 76 cm Hg, ¿cuál es la presión total en el fondo de la piscina? (r:Ptotal = 2 · 10 5 Pa )

Respuestas: a) P1 = 1,01 · 10 5 N/m2

b) P2 = 191000 N/m2

c) P3 = 335000 N/m2

Principio de Pascal

“el incremento de presión en un punto de un líquido en equilibrio, se transmite íntegramente a todos los puntos de dicho líquido”

https://www.youtube.com/watch?v=rNv1Q0LkMlQ https://www.youtube.com/watch?v=QDVDtijcL4w

Como Δ p1 = Δ p2, F / A = f / a, de donde F = ( f / a ) · A si a = 1 cm², A = 100 cm² y f = 10 kgf, F = 10 kgf · 100 cm² / 1 cm² F = 1000 kgf Es decir, una fuerza de sólo 10 kgf puede equilibrar el peso de un cuerpo

1 tonelada.

2. En la figura se muestra un recipiente constituido por la unión de 2 tubos cilíndricos coaxiales y de ejes horizontales. El recipiente contiene un líquido incompresible aprisionado por los émbolos 1 y 2 de área respectivas iguales a 0,32 m² y 0,6 m². Empujando el émbolo 1 para la derecha con una fuerza F1 de valor 120 kgf se produce en ese émbolo un desplazamiento de 90 cm. Despreciando cualquier efecto de roce, determine:

a) La fuerza F2 con que el líquido empuja el émbolo 2 (P1=P2). (R: F = 225Kgf ) b) El desplazamiento del émbolo 2. (R:xm = 0,48m) a1 · d1 = A2 · D2

Principio de Arquímedes.

“El valor del empuje ascendente sobre un cuerpo sumergido en un líquido, es igual al peso del líquido desplazado por el cuerpo”.

Empuje = ρ fluido · g · V desplazado

https://www.youtube.com/watch?v=SNlkow9kpwg

1. Un cilindro metálico cuya área en la base es A = 10 cm² y cuya altura es H = 8,0 cm flota en mercurio como muestra la figura. La parte del cilindro sumergida en el líquido tiene una altura h = 6,0 cm. ρ Hg = 13600 kg / m³

a) ¿Qué valor tiene el empuje hidrostático ascendente sobre el cilindro (use g = 10 N/kg)? R:8,16 N

b) ¿Cuál es el valor del peso del cilindro metálico? R:8,16 N c) ¿Cuál es el valor de la densidad del cilindro? R: ρc = 0,816 / 80 x

10 - 6 = 10200 kg / m³

2. ¿Qué fracción del volumen total de un iceberg queda expuesta? Considere densidad del iceberg (di = 917 kg/m³), densidad del agua (da= 1024 kg/m³)

ρ fluido · g · V desplazado = ρ Iceberg · g · V Iceberg

V desplazado = (ρ Iceberg · g · V Iceberg)/ ρ fluido V desplazado = 917 · V Iceberg /1024

hidrodinámica

1. Supongamos que fluye agua por el sistema de tuberías del esquema. Puesto que cada segundo debe pasar la misma cantidad de agua por los puntos A, B y C, la velocidad del agua en el tubo delgado de B debe ser mayor que la velocidad en A y C. Compare la presión en B con la que existe en A, suponiendo que la velocidad de flujo en A y en C es de 0,2m/s y que en B es de 2m/s.

https://www.youtube.com/watch?v=uk_OES8oGug

Reynolds

Laminar Re<2000Turbulento Re>3000

Densidad

Velocidad

Diámetro interior

Viscosidad Cinemática

https://www.youtube.com/watch?v=uk_OES8oGug

2. ¿Cuál será aproximadamente, el volumen de agua por segundo (caudal) que puede fluir por un tubo de 2cm de diámetro antes que ocurra el flujo turbulento?

NR = ρvd/η

Vmáx = (2000)(0,801 · 10 – 3 PI) = 0,0801m/s = 8,01cm/s (1 · 103 kg/m3)(2 · 10 – 2 m)

ΔV/Δt = (8,01cm/s)(3,14cm2) = 25,2cm3/s.

3. A través de una tubería de acero fundido (є = 0,25mm) de 300mm de diámetro exterior (espesor = 30mm), fluye agua a 20⁰C, con una pérdida de 7,5m en 350m. Determinar el caudal Q.

Unidad 4: ElectricidadOperar con conceptos básicos de corriente eléctrica,

demostrando capacidad para plantear y resolver problemas sencillos, aplicando correctamente magnitudes y unidades

1. Un niño encumbrando un volantín roza los cables del tendido eléctrico durante 0,32s. Si en esta situación circulan 20 · 10 -15 electrones hacia la mano del niño. ¿Qué corriente circuló por el hilo curado del volantín? Dato: carga del electrón: 1,6 · 10 – 19 C.

coulomb: Unidad de carga eléctrica del Sistema Internacional, de símbolo C, que equivale a la cantidad de electricidad que transporta una corriente de intensidad de 1 ampere en 1 segundo

20 · 10 15 electrones equivalen a una carga de 0,003C.Por definición de corriente eléctrica se tiene:i = Q / Δt = 0,003 / 0,3i = 0,01A = 10mA.

Operar con conceptos básicos de

corriente eléctrica,

demostrando capacidad para

plantear y resolver

problemas sencillos, aplicando

correctamente magnitudes y

unidades

2. A una persona se le aplica una diferencia de potencial de 220v, entre cada mano. Si su resistencia eléctrica es de 5000Ω, ¿Cuál es la corriente que circula por su corazón?

Ley de Ohm

i = 220 / 5000 (A) = 44ma

Operar con conceptos básicos

de corriente eléctrica,

demostrando capacidad para

plantear y resolver problemas

sencillos, aplicando

correctamente magnitudes y

unidades

Operan con conceptos básicos de resistencia

equivalente demostrando

capacidad para plantear y resolver

problemas sencillos, aplicando

correctamente magnitudes y

unidades

1. Se tiene un recipiente lleno de agua con sal. El recipiente es un paralelepípedo de dimensiones: Largo: 50cm Ancho: 20cm Alto: 10cm Si la conductividad de la solución es de 0,0002( I / Ω · m), calculemos la resistencia que experimenta la corriente a lo largo del recipiente. (R = 125000(Ω) = 125KΩ)

Resistividad: Resistencia proporcional de un material conductor según su longitud y anchura. [Ω·m]

Conductividad: Propiedad natural de los cuerpos que permiten el paso a través de sí del calor o la electricidad. [Ω−1·m−1]

Operan con conceptos básicos de resistencia

equivalente demostrando

capacidad para plantear y resolver

problemas sencillos, aplicando

correctamente magnitudes y

unidades

2. Si un alambre tiene una resistencia R, ¿Qué resistencia tendrá otro alambre de igual longitud y naturaleza, pero de doble diámetro? (1/4)

Operan con conceptos básicos de resistencia

equivalente demostrando

capacidad para plantear y resolver

problemas sencillos, aplicando

correctamente magnitudes y

unidades

Resistencia equivalente

Resistencias en serie se suman directamente

Resistencia en paralelo se suman el inverso

Operan con conceptos básicos de resistencia

equivalente demostrando

capacidad para plantear y resolver

problemas sencillos, aplicando

correctamente magnitudes y

unidades

1. Determine la resistencia equivalente del circuito, (R:3Ω) Operan con conceptos básicos de resistencia

equivalente demostrando

capacidad para plantear y resolver

problemas sencillos, aplicando

correctamente magnitudes y

unidades

2. ¿Cuál es la resistencia eléctrica de estufa de cuarzo de 1200Watts que se conectará a 220v? (R:R = 40,3Ω )

R=V/I P=V*I P=V^2/R

Operan con conceptos básicos de resistencia

equivalente demostrando

capacidad para plantear y resolver

problemas sencillos, aplicando

correctamente magnitudes y

unidades

1. En una casa se mantienen encendidas durante 2 horas y media, una estufa de 750W, una lámpara por la que circula ½ (ampere) cuando se conecta a 110v y una radio a pila de 3v y resistencia equivalente de 100W. Calcular la energía consumida en la casa durante ese lapso. (ET = 2,01KW h )

Operan con potencia eléctrica,

demostrando capacidad para

plantear y resolverproblemas sencillos,

aplicando correctamente magnitudes y

unidades.

2. Para elevar la temperatura del agua en 1⁰ C, se necesitan 4,2 J por cada gramo. Se trata de determinar, aplicando la Ley de Joule, el valor de la resistencia eléctrica que debe tener un calentador eléctrico para que conectado a un enchufe de 220v, sea capaz de elevar la temperatura de un litro de agua de 15⁰C a 80⁰C en cinco minutos. Entonces: ¿Cuál será la energía necesaria para elevar la temperatura de lagua de 15⁰C a 80⁰C?

Operan con potencia eléctrica,

demostrando capacidad para

plantear y resolverproblemas sencillos,

aplicando correctamente magnitudes y

unidades.

Muchas Gracias