“Guía de Práctica de laboratorio de Física” Para estudiantes de la Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada (UNEFA) _______________________________________________________________ República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para las telecomunicaciones Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Núcleo Carabobo - Extensión Isabelica FÍSICA II “UNIDADES I, II Y III" “Estática y Dinámica de fluidos e Introducción a la Térmica” Profesor Alejandro J. Contreras G. Septiembre – Febrero Semestre: 2-2009 Lic. Alejandro Contreras Enlace electrónico: http://alejandrofisica2.lacoctelera.net “Guía de Práctica de laboratorio de Física” Para estudiantes de la Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada (UNEFA) _______________________________________________________________ 1. Una estrella de neutrones tiene un radio de 100 decimas de Km y una masa de 5 cuatrillones de billonésimas de Kg. ¿Cuánto pesaría un volumen de 1 cm3 de esa estrella, bajo la influencia de la atracción gravitacional en la superficie de la tierra? Teniéndose presente que a cada cm3 la masa de la estrella es de 50 trillones de millonésimas de Kg. 2. Una estrella de neutrones tiene un radio de 10 Km y una masa de 2 X 1030 Kg. ¿Cuánto pesaría un volumen de 1 cm3 de esa estrella, bajo la influencia de la atracción gravitacional en la superficie de la tierra? 3. Un satélite desconocido que tiene forma circular tiene una masa de 2 X 1015 Kg. ¿Cuánto pesaría este satélite en la superficie de la tierra si se tiene su masa definida? 4. Júpiter tiene un radio R = 7,14 X 104Km y la aceleración debida a la gravedad en su superficie es gJ = 22,9m/s2 Use estos datos para calcular la densidad promedio de Júpiter. 5. Un planeta desconocido tiene un radio R = 7,1236 X 104Hm y la aceleración debida a la gravedad en su superficie es g = 68,6m/s2 Use estos datos para calcular la densidad promedio de este nuevo planeta. 6. En el tubo en U de la figura, se ha llenado la rama de la derecha con mercurio y la de la izquierda con un líquido de densidad desconocida. Los niveles definitivos son los indicados en el esquema. Hallar la densidad del líquido desconocido. 7.- Un recipiente cerrado que contiene líquido (incompresible) está conectado al exterior mediante dos pistones, uno pequeño de área A1 = 1 cm2 , y uno grande de área A2 = 100 cm2 como se ve en la figura. Ambos pistones se encuentran a la misma altura. Cuando se aplica una fuerza F = 100 N hacia abajo sobre el pistón pequeño. ¿Cuánta masa m puede levantar el pistón grande?. Lic. Alejandro Contreras Enlace electrónico: http://alejandrofisica2.lacoctelera.net “Guía de Práctica de laboratorio de Física” Para estudiantes de la Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada (UNEFA) _______________________________________________________________ 8. Un recipiente contiene una capa de agua (r2 = 1,00g/ cm3), sobre la que flota una capa de aceite, de densidad r1 = 0,80g/cm3 Un objeto cilíndrico de densidad desconocida r cuya área en la base es A y cuya altura es h, se deja caer al recipiente, quedando a flote finalmente cortando la superficie de separación entre el aceite y el agua, sumergido en esta última hasta la profundidad de 2h/ 3 como se indica en la figura. Determinar la densidad del objeto. 9. Un depósito que contiene agua, densidad, d = 1 kg /l, está herméticamente cerrado teniendo en la cámara interior una presión de 3 atmósferas. Determinar la velocidad de salida del agua por un grifo situado a 6 m por debajo del nivel del agua. Si se rompiese el depósito por su parte superior, ¿ qué velocidad de salida habría ?. Lic. Alejandro Contreras Enlace electrónico: http://alejandrofisica2.lacoctelera.net “Guía de Práctica de laboratorio de Física” Para estudiantes de la Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada (UNEFA) _______________________________________________________________ 10. Las dimensiones de una piscina rectangular son 25 m de largo, 12 m de ancho y 2 m de profundidad. Encontrar: a) La presión manométrica en el fondo de la piscina. b) La fuerza total en el fondo debida al agua que contiene. c) La fuerza total sobre una de las paredes de 12 m, por 2 m. d) La presión absoluta en el fondo de la piscina en condiciones atmosféricas normales, al nivel del mar. 11. ¿ Cuál es la presión a 1 m y a 10 m de profundidad desde la superficie del mar?. Suponga que r = 11,3 X 103 Kg/m3 como densidad del agua de mar y que la presión atmosférica en la superficie del mar es de 2,06 X 106 Pa. Suponga además que a este nivel de precisión la densidad no varía con la profundidad. 12. Una barca de 4 m de longitud, de sección un triángulo equilátero de lado 120 cm y masa 800 kg, está en un lago, siendo la densidad del agua 1'02 kg /l. Determinar si la barca está estable. 13. Resolver los siguientes ejercicios de transformación 1. 2. 3. 4. 5. ¿A que temperatura en ºF corresponde la temperatura 30ºC? ¿A que temperatura en ºK corresponde la temperatura 25ºC? ¿A que temperatura en ºC corresponde la temperatura 230ºF? ¿A que temperatura en ºC corresponde la temperatura 230ºK? ¿A que temperatura en ºC corresponde la temperatura 14ºF? 14. Resuelva los siguientes problemas 1. ¿Cuál es el calor específico de una sustancia que tiene 250g de masa con una capacidad calórica de 50 cal/ºC? 2. ¿Qué cantidad de calor desprenden 5 litros de agua cuando varía la temperatura de 60ºC a 10ºC? Lic. Alejandro Contreras Enlace electrónico: http://alejandrofisica2.lacoctelera.net “Guía de Práctica de laboratorio de Física” Para estudiantes de la Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada (UNEFA) _______________________________________________________________ 15. ¿Cuál es el calor específico de una sustancia cuya masa es 5Kg si absorbe 5cal cuando su temperatura varía de 10ºC a 60ºC? 16. ¿Qué cantidad de calor ceden 300g de aceite al disminuir su temperatura en 30ºC? 17. ¿Cuál es el calor específico de una sustancia que tiene 325hg de masa con una capacidad calórica de 40 cal/ºC? 18. ¿Qué cantidad de calor desprenden 15 litros de agua cuando varía la temperatura de 52ºC a 50ºC? 19. ¿Cuál es el calor específico de una sustancia cuya masa es 55g si absorbe 15cal cuando su temperatura varía de 30ºC a 50ºC? 20. ¿Qué cantidad de calor ceden 301 trillones de trillonésimas de g de aceite al disminuir su temperatura en 35 millones de millonésimas de ºC? Práctica de laboratorio: 1. Analizar la grafica de la ecuación de Bernoulli dada en el siguiente bosquejo: Lic. Alejandro Contreras Enlace electrónico: http://alejandrofisica2.lacoctelera.net “Guía de Práctica de laboratorio de Física” Para estudiantes de la Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada (UNEFA) _______________________________________________________________ 1. En la Estática y dinámica de fluidos explique que materiales y equipos se pueden utilizar para la realización de una experiencia de laboratorio y realizar un montaje. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 2. En esta parte se debe identificar los equipos de realización de la práctica de temperatura, Explicar en forma clara su uso, familiarizarse con la utilización del termómetro, determinar la apreciación de la medición. Necesitamos para esta parte únicamente un vaso precipitado, cronómetro, termómetro y hielo. Colocar el hielo en el vaso precipitado y empezar a llenar la siguiente tabla: Tiempo de medición Temperatura en grados Centígrados Cantidad en ml 3 min 5min 7min 9min 11min 13 min 15 min Lic. Alejandro Contreras Enlace electrónico: http://alejandrofisica2.lacoctelera.net “Guía de Práctica de laboratorio de Física” Para estudiantes de la Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada (UNEFA) _______________________________________________________________ 3. Realice sus conclusiones ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 4. Post Laboratorio: Defina: Punto de fusión, Ebollución, Termómetro, Vaso precipitado, Cronómetro y cloruro de sodio. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5. De los ejercicios anteriores parte 13 resuelva las transformaciones y de la parte 14. resuelva solo 3 ejercicios. Realice también la práctica de laboratorio. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Lic. 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