Lic. Maria Mercedes Condori Rios Ciencia, Tecnología y Ambiente

SISTEMA DE UNIDDES / MATERIA Y ENERGÍA

PRINCIPALES EQUIVALENCIASMASA1 Kg = 103 g = 2,204 lb1 lb = 453,6 g = 16 onz.1 onza = 28,35 g1 UTM = 9,81 Kg1 UMA = 1,6x10-24 g1 Q = 4 @1 @ = 25 lb.1 TM = 1000 Kg.1 Slug = 32,2 lb.1 TL = 2240 lb.1 Tc = 2000 lb.1 Keep = 1000 lb.1 dracma = 3 escrúpulos = 3,88 g

LONGITUD1 pie = 12 pulg.1 pulg = 12,54 cm.1 yd = 3 pies1 Milla T = 1609 m1 Milla m = 1852 m1 año luz = 9,46x1015 m1 Vara = 83,6 cm1 Braza = 6 pies1 Fermi = 10-15 m1 Spot = 1012 m

VOLUMEN1 Litro = 103 cm3 = 1 dm3

1 pie3 = 28,32 l = 7,48 galón USA1 galón USA = 4 cuartos = 3,785 l1 cuarto = 2 pintas1 galón inglés = 4,545 l1 m3 = 1000 l = stereo1 botella (estándar) = 0,756 l1 barril = 42 l

ENERGÍA1 Joule (J) = 107 erg1 cal = 4,184 J1 BTU = 252 cal1 eV = 1,6 x 10-12 erg1 UMA = 931 Mev1 Kcal = 3,97 BTU

PRESIÓN1 Pascal (Pa) = N/m2

1 Bar = 105 N/m2 = 750 torr1 Bar = 103 mb1 Baria = dina/cm2

1 atm = 760 mmHg = 760 torr1 atm = 14,7 lb-f/pulg2

ÁREA1 m2 = 104 cm2 = 10.76 pie2

1 Ha = 10000 m2

1 Acre = 4 roods = 4840 yd2

1 rood = 40 perch

FUERZA1 Newton (N) = 105 dinas = 0.102 Kp1 g-f = 981 dinas1 Kg-f = 9.8 N = 1 Kilopondio (Kp)1 lb-f = 4.45 N

POTENCIA1 Watt (W) = Joule/s1 KW = 103 Watt = 1,34 HP1 HP = 746 W1 CV = 736 W

Ejemplos:1. Convertir 0,3 g/cm3 a lb/pie3

.

Solución:

2. Convertir 40 m/h a

pie/s.3. Convertir

10 HP a Watt.

4. Convertir 10 m/s2 a

Km/h2.5. Convertir

1000 mm a yardas.

ENERGÍA :Definición Física

Es la capacidad de realizar un trabajo.

La energía es una forma intangible que causa un cambio o interacción de cuerpos materiales, es decir, es la capacidad de realizar trabajo o transferir calor. Se conocen diversas formas de energía, las que incluyen energía mecánica (cinética y potencial), química, eléctrica, magnética, luminosa, calorífica, nuclear.

La energía se puede medir considerando dos factores: Intensidad y extensidad.

ECUACIONES

La interconversión de la materia se expresa por la ecuación de Albert Einstein.

Donde:E = Energía almacenada en un cuerpo.C = Velocidad de la luz. (3x108m/s)m = Masa del cuerpo material.

Cabe señalar que según la Teoría de la Relatividad, la masa inercial de un cuerpo aumenta con el aumento de su velocidad según la siguiente ecuación:

Donde:m0 = Masa inicial en reposo.mf = Masa final.V = Velocidad.C = Velocidad de la luz.

Relación entre las cuatro escalas

Energía Potencial

Es la que posee un cuerpo debido a su composición o posición.

EmCKg3x108m/sg3x1010cm/s

MATERIA

Concepto Clásico

Concepto Moderno

Es una sustancia conformada por moléculas de átomos diferentes. representa por fórmulas.

Es la energía en un alto grado de concentración.

Lic. Maria Mercedes Condori Rios Ciencia, Tecnología y Ambiente

Donde:

Ep = Energía potencial.m = Masa.h = Velocidad de la luz.

Energía Eléctrica

Es la energía debido al movimiento de los electrones.

Donde:

E = Energía eléctrica.V = Voltaje.Q = Carga eléctrica.

Potencia:

PROBLEMAS RESUELTOS

1. Determinar la cantidad de energía que se obtiene al desintegrar totalmente 2 g. de una sustancia radiactiva.

a) 18 ergios.

b) 1,8 x 1020 ergios.

c) 1,35 x 10-21 ergios.

d) 1,8 x 1021 ergios.

e) 1,35 x 1018 ergios.

Solución

E = ? , m = 2 g

c = 3.1010 cm/s

Conocemos: E = mc2

E = 2 g (3 x1010 cm/s)2

E = 1,8 x 1021 ergios

Respuesta: d

2. Si se desintegra 1,5 kg de masa de un cuerpo. ¿Qué cantidad de energía podrá obtenerse?

a) 18 J b) 1,8 x 1020 J

c) 1,35 x 10-21 J d) 1,8 x 1021 J

e) 1,35 x 1017 J

Solución

E = ?

m = 1,5 kg

c = 3 x 108 m/s

Conocemos: E = mc2

E = 1,5 kg (3 x 108 m/s)2

E= 1,35 x 1017 joules

Respuesta: e

PROBLEMAS PROPUESTOS

1. Determinar la cantidad de energía que se obtiene al desintegrar totalmente 3 g de una sustancia radiactiva.a) 27 ergios b) 2,7x1021 ergiosc) 9x10-21 ergios d) 2,7x1022 ergiose) 9x1018 ergios

2. Si se desintegra 5 kg de masa de un cuerpo. ¿Qué cantidad de energía podrá obtenerse?

a) 5 J b) 4,5x1020 J c) 4,5x1017J d) 18x1021 J e) 18x1018 J

3. En una explosión nuclear de 5 g de masa se liberan 3,6 x 1021

ergios de energía. ¿Qué masa no se transformó en energía?

a) 1g b) 2g c) 3g d) 4g e)5g

4. En una explosión nuclear se liberan 4,5 x 1021 ergios de energía. Si se recogen 3 g de sustancia residual. Determinar la masa inicial.

a) 4g b) 5g c) 6g d) 7g e) 8g

5. ¿Cuántos gramos de uranio, se requerirá para encender 10 000 focos de 100 Watts en 100 horas?

a) 0,004 b) 0,04 c) 0,0004 d) 0,4 e) 4

6. Sometemos a una explosión 10 g de masa y observamos la emisión de 81x1011 J de energía. Indique qué porcentaje de masa no se transformó en energía.

a) 99,1 b) 99,2 c) 99,3 d) 99,4 e) 99,5

7. Un cuerpo en reposo tiene una energía de 9x1014J, al ser lanzada al espacio; su energía aumenta a 13,5x1014J. Determine la velocidad del cuerpo.

a) b) c) d) e)

8. Se cumple: ¿Cuál será la velocidad de su partícula en

ese instante?

a) b) c) d) e)

9. En un momento dado un cuerpo alcanza la velocidad de 5 C/3 . En que porcentaje ha cambiado la masa con respecto a la inicial.

a) 40% b) 50% c) 60% d) 20% e) 75%

10. Un protón interestelar posee una masa final de 2,08 x 10 - 24 g. Si inicialmente posee una masa de 1,67 x 10 -24 g. A qué velocidad respecto a la luz está viajando.

a)0,3C b)0,6C c)0,5C d)4/5C e)0,4C