Boletín 1

Departamento de Física Aplicada III
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Grado en Ingeniería Electrónica, Robótica y Mecatrónica
Física I
Boletı́n 1: Metrologı́a
1. A partir de las relaciones definitorias
Velocidad
dr
v =
dt
Trabajo
W =
B
A
Cantidad de movimiento
F · dr
p = mv
Potencia
dW
P =
dt
Aceleración
Fuerza
dp
dv
F =
a =
dt
dt
Momento cinético Momento de una fuerza
= r × p
L
= r × F
M
determine las ecuaciones dimensionales de estas magnitudes, ası́ como sus unidades en el Sistema
Internacional (SI) en función de las unidades fundamentales de este sistema.
2. Teniendo en cuenta las dimensiones calculadas en el problema anterior, indique cuáles de las siguientes expresiones son necesariamente incorrectas:
1
(a) W = mv 2 + gy
2
= R2 p
(b) r × L
= r × F + v × p
(c) M
(e)
T
0
T
W − Fx
m
dm
v + mat
F dt =
dt
x − vt
(d)
=
t − v/a
p2
(P − F · v) dt = mgh +
2m
0
2
(v /R − a)
(x − πR2 )
(g) P = m
(t − x/v)
(f)
(h)
t2
t1
P − v · (a + p/m)
m(t − 2/t)
dt =
2
v
v
3. 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. El péndulo llega a separarse de la vertical
un cierto ángulo máximo θ0 .
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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4. Se sabe que la fuerza centrı́peta solo depende de la masa, la velocidad y el radio de curvatura.
Determine la fórmula que da la fuerza centrı́peta en función de estas tres cantidades.
5. Exprese estas cantidades en términos de las unidades fundamentales del SI:
(a) Nudo (milla náutica/hora)
(b) Año luz
(c) Acre (rectángulo de 66 pies por 220 yardas)
(d) Siglo
(e) Unidad de Masa Atómica
(f) R = 0.082 atm · L/K · mol
6. Se tiene un bloque de hierro (ρFe = 7874 kg/m3 ) de forma cúbica cuya masa es aproximadamente
2.5 kg. Estime el valor de la arista del cubo, ası́ como su superficie lateral.
Si se sabe que la incertidumbre de la medida de la masa es de 100 g, ¿entre qué valores se hallarán
la arista y el área lateral?
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