domingo, 17 de noviembre de 2013

ARTICULO DE LA UNIDAD Nº1

ARTICULO Nº 1

Análisis dimensional

Es análisis dimensional es una herramienta que permite simplificar el estudio de cualquier fenómeno en que estén involucradas muchas magnitudes físicas en forma de variables independiente

 permite cambiar el conjunto original de parámetros de entrada dimensionales de un problema físico por otro conjunto de parámetros de entrada dimensionales más reducido. Estos parámetros dimensionales se obtienen mediante combinaciones adecuadas de los parámetros dimensionales y no son únicos, aunque sí lo es el número mínimo necesario para estudiar cada sistema. De este modo, al obtener uno de estos conjuntos de tamaño mínimo se consigue:
  • Analizar con mayor facilidad el sistema objeto de estudio
  • Reducir drásticamente el número de ensayos que debe realizarse para averiguar el comportamiento o respuesta del sistema.          

Aplicaciones del análisis dimensional

  • Detección de errores de cálculo.
  • Resolución de problemas cuya solución directa conlleva dificultades matemáticas insalvables.
  • Creación y estudio de modelos reducidos.
  • Consideraciones sobre la influencia de posibles cambios en los modelos, etc

Un ejemplo de análisis dimensional 

  • Calculemos mediante Análisis Dimensional la velocidad de un cuerpo en caída libre. Sabemos que dicha velocidad v dependerá de la altura h y de la gravedad g. Pero imaginemos que también se nos ocurre decir que la velocidad depende de la masa m. Una de las bondades del Análisis Dimensional es que es "autocorregible", es decir, el procedimiento, por sí sólo, elimina las unidades que no son necesarias.
    • Identificar las magnitudes de las variables:

    
   [v] =
   m/s =
  LT^{-1}
    
   [g] =
   m/s^2 =
   LT^{-2}
    
   [h] =
   m =
   L
    
   [m] =
   kg =
   M

    Velocidad

2.la velocidad se define como la derivada de la posición respecto al tiempo. Una derivada no es más que un cociente entre dos cantidades muy pequeñas y por tanto sus dimensiones serán las del numerador divididas por las del denominador, esto es,
[v] = \frac{[r]}{[t]} = L T^{-1}
La unidad en el SI de velocidad es 1 m/s.

Cantidad De Movimiento

La cantidad de movimiento es el producto de la masa por la velocidad, por lo que sus dimensiones serán las del producto de estas dos cantidades:

[p]= [m][v]= MLT^{-1}\,

La unidad SI de la cantidad de movimiento es 1 kg·m/s.

fuerza


La fuerza se define como la derivada de la cantidad de movimiento con respecto al tiempo (aunque también suele expresarse como el producto de la masa por la aceleración). Por ello


[F] = \frac{[p]}{[t]} = \frac{MLT^{-1}}{T}=MLT^{-2}

La unidad SI de la fuerza es el newton, que equivale a

1\,\mathrm{N} = \,\frac{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}}{\mathrm{s}^2}



ARTICULO Nº 2



FACTOR DE CONVERSIÓN 
El factor de conversión o de unidad es una fracción en la que el numerador y el denominador son cantidades iguales expresadas en unidades de medidas distintas, de tal manera, que esta fracción equivale a la unidad. Método efectivo para cambio de unidades y resolución de ejercicios sencillos dejando de utilizar la regla de trez. Cada factor de conversión se construye con una equivalencia (igualdad entre dos cantidades).

  • Ejemplo 1: pasar 15 pulgadas a centímetro (equivalencia: 1 pulgada = 2,54 cm )

15\, pulgadas \times \left( \frac {2,54\, cm}{1\, pulgada}\right) = 38,1 \, cm


el factor unitario :  \left( \frac {2,54\, cm}{1\, pulgada} \right)  se construye a partir de la equivalencia dada.

  • Ejemplo 2: pasar 25 metros por segundo a kilómetro por hora (equivalencias: 1 kilómetro = 1000 metros, 1 hora = 3600 segundos)


 25\, \frac {m}{s}\times \left(  \frac {1\, km}{1\,000\, m} \right) \times \left( \frac {3\, 600\, s}{1\, h} \right) = 90\, \frac {km}{h}

  • Ejemplo 3: obtener la masa de 10 litros de mercurio (densidad del mercurio: 13,6 kilogramos por decímetro cubico)
Nótese que un litro es lo mismo que un decímetro cúbico.


10\, L\, de\, mercurio \times \left( \frac {1\, dm^{3} \, de\, mercurio} { 1\, L\, de\, mercurio} \right) \times \left( \frac {13,6\, kg\, de\, mercurio}{ 1\, dm^{3} \, de\, mercurio} \right) = 136\, kg \,de\, mercurio


En cada una de las fracciones entre paréntesis se ha empleado la misma medida en unidades distintas de forma que al final sólo quedaba la unidad que se pedía.

FACTORES DE CONVERSIÓN


 FACTORES DE CONVERSIÓN PARA LONGITUD:

1 Km = 1000 m
1 m = 1000 mm
1 m = 100 cm
1 cm = 10 mm
1 pulg = 2.54 cm
1 m = 39.37 pulg.
1 pie = 12 pulg
1 yd = 3 pies
1 mi = 1.61 Km
1 A0 = 1 x 10-10 m
   FACTORES DE CONVERSIÓN DE MASA:

1 Kg = 1000 g
1 Kg = 2.2 lb
1 g = 1000 mg
1 lb = 454 g
1 lb = 16 onz
1 ton = 2 000 lbs

                       FACTORES DE CONVERSIÓN DE VOLÚMEN:

1 L = 1000 dm3
1 L = 1000 ml
1 ml = 1 cm 3
1 L= 1.06 qt
1 qt = 946 ml
1 onz = 29.6 ml
1 galón = 3.78 L

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