Tarea # 1 del Curso "Física General", impartido a estudiantes de Biologia de la Universidad de Sonora, durante el semestre 2009-02.

1. Universidad de Sonora
Física General
Tarea 1
Profesor: Dr. Rodolfo Bernal
Preguntas:
1. ¿Qué clase de fenómenos naturales podrían servir como patrones de tiempo?
2. Suponga que las tres patrones fundamentales del sistema métrico fueran longitud,
densidad, y tiempo, en vez de longitud, masa, y tiempo. El patrón de densidad en este
sistema estaría definido como la del agua. ¿Qué consideraciones acerca del agua sería
necesario tener en cuenta para estar seguros de que el patrón de densidad es tan seguro
como sea posible.
3. A menudo, la altura de un caballo se da en unidades de “manos”. ¿Por qué este es un
patrón de longitud inadecuado?
4. Exprese las siguientes magnitudes usando los prefijos del SI: (a) 3×10-4 m, (b) 5×10-5 s,
(c) 72×102 s.
5. Suponga que dos cantidades, A y B, tienen diferentes dimensiones. Determine cuáles de
las siguientes operaciones aritméticas podrían ser físicamente significativas. (a) A + B,
(b) A / B, (c) B – A, (d) AB.
6. Si una ecuación es dimensionalmente correcta, ¿esto significa que la ecuación debe ser
verdadera? Si una ecuación no es dimensionalmente correcta, ¿esto significa que la
ecuación no puede ser verdadera?
Problemas:
1. Un sólido cristalino consiste en átomos apilados siguiendo la estructura de una red que
se repite. Considere un cristal como el que se muestra en la figura. Los átomos se ubican
en las esquinas de cubos de lado L = 0.200 nm. Una pieza de evidencia del arreglo
regular de los átomos viene de las superficies planas a lo largo de las que el cristal se
separa, o se cliva, cuando se quiebra. Suponga que este cristal se corta a lo largo de una
cara diagonal, como se muestra en (b). Calcule el espaciamiento d entre dos planos
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2. atómicos adyacentes que se separan al ser cortado el cristal.
2. Recurra a la información de tablas en el libro de texto, para calcular la densidad
promedio de la Tierra. Investigue la densidad del granito y de otras fuentes y compare
sus densidades con la de la Tierra.
3. El kilogramo patrón es un cilindro de platino - iridio de 39.0 mm de altura y 39.0 mm
de diámetro. ¿Cuál es la densidad del material de que está hecho el kilogramo patrón?
4. ¿Qué masa de un material con densidad ρ se requiere para hacer un cascarón esférico de
radio interior r1, y radio exterior r2?.
5. El desplazamiento de una partícula, cuando se mueve bajo aceleración uniforme, es
cierta función del tiempo transcurrido y de la aceleración. Suponga que se escribe este
desplazamiento como , donde k es una constante adimensional. Muestre
mediante análisis dimensional que esta expresión se satisface si m = 1, y n = 2. ¿Este
análisis puede dar como resultado el valor de k?.
6. La ley de gravitación universal de Newton se representa por . Aquí, F es la
magnitud de la fuerza gravitacional ejercida por un objeto pequeño sobre otro, M y m
son las masas de los objetos, y r es una distancia. La fuerza tiene las unidades del SI
kg·m/s2. ¿Cuáles son las unidades del SI de la constante de proporcionalidad G?.
7. Un trabajador va a pintar las paredes de una habitación cuadrada de 8.00 ft de altura y
12.00 ft a lo largo en cada lado. ¿Qué área superficial, en metros cuadrados, debe de
cubrir?
8. Suponga que su cabello crece a razón de 1/32 in por día. Encuentre la razón de
crecimiento en nanómetros por segundo. Ya que la distancia entre átomos en una
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3. molécula es del orden de 0.1 nm, su respuesta sugiere que tan rápido se ensamblan las
capas de átomos en esta síntesis de proteína.
9. Una pirámide tiene una altura de 481 ft y su base cubre un área de 13.0 acres. Si el
volumen de una pirámide es . Donde B es el área de la base y h es la altura,
encuentre el volumen de esta pirámide en metros cúbicos. (1 acre = 43560 ft2).
10.
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