Temperatura, Expansión térmica,

17.6. a) El 22 de enero de 1943, la temperatura en Spearfish, Dakota del Sur, se elevó de -4.0 °F a 45.0 °F en sólo dos minutos. ¿Cuál fue el cambio de la temperatura en grados Celsius? b) La temperatura en Browning, Montana, fue de 44.0 °F el 23 de enero de 1916. El día siguiente la temperatura se desplomó a -56 °C. ¿Cuál fue el cambio de temperatura en grados Celsius?



17.15. Termómetro de gas de volumen constante. Usando un termómetro de gas, un experimentador determinó que la presión en el punto triple del agua (0.01 °C) era 4.80x10 4 Pa; y en el punto de ebullición normal del agua (100 °C), 6.50 x10 4 Pa. a) Suponiendo que la presión varía linealmente con la temperatura, use estos datos para calcular la temperatura Celsius en la que la presión del gas sería cero (es decir, obtenga la temperatura Celsius del cero absoluto). b) ¿El gas de este termómetro obedece con precisión la ecuación (17.4)? Si así fuera y la presión a 100 °C fuera 6.50 3 104 Pa, ¿qué presión habría medido el experimentador a 0.01 °C? (Como veremos en la sección 18.1, la ecuación (17.4) sólo es exacta para gases a muy baja densidad.)

17.17. El puente Humber de Inglaterra tiene el claro individual más largo del mundo (1410 m). Calcule el cambio de longitud de la cubierta de acero del claro, si la temperatura aumenta de 25.0 °C a 18.0 °C. 

17.27. Un operario hace un agujero de 1.35 cm de diámetro en una placa de acero a una temperatura de 25.0 °C. ¿Qué área transversal tendrá el agujero a) a 25.0 °C; y b) si la placa se calienta a 175 °C? Suponga que el coeficiente de expansión lineal es constante dentro de este intervalo. (Sugerencia: véase el ejercicio 17.26.) 

es A0 a cierta temperatura inicial y cambia en Delta A cuando la temperatura cambia en Delta T, demuestre que     Delta A = (2a) A0 Delta T      donde a es el coeficiente de expansión lineal

Ejercicios Fluidos

14.5. Una esfera uniforme de plomo y una de aluminio tienen la misma masa. ¿Cuál es la razón entre el radio de la esfera de aluminio y el de la esfera de plomo?

14.7. Un tubo cilíndrico hueco de cobre mide 1.50 m de longitud, tiene un diámetro exterior de 3.50 cm y un diámetro interior de 2.50 cm. ¿Cuánto pesa?

Sección 14.2 Presión en un fluido
14.9. Océanos en Marte. Los científicos han encontrado evidencia de que en Marte pudo haber existido alguna vez un océano de 0.500 km de profundidad. La aceleración debida a la gravedad en Marte es de 3.71 m/s 2 . a) ¿Cuál habría sido la presión manométrica en el fondo de tal océano, suponiendo que era de agua dulce? b) ¿A qué profundidad de los océanos terrestres se experimenta la misma presión manométrica?

14.11. En la alimentación intravenosa, se inserta una aguja en una vena del brazo del paciente y se conecta un tubo entre la aguja y un depó- sito de fluido (densidad 1050 kg>m3 ) que está a una altura h sobre el brazo. El depósito está abierto a la atmósfera por arriba. Si la presión manométrica dentro de la vena es de 5980 Pa, ¿qué valor mínimo de h permite que entre fluido en la vena? Suponga que el diámetro de la aguja es suficientemente grande como para despreciar la viscosidad (véase la sección 14.6) del fluido

Ejercicios tema 8 impulso lineal y choque

8.26. Un astronauta en el espacio no puede utilizar una báscula o balanza para pesar los objetos porque no hay gravedad. Pero cuenta con dispositivos para medir la distancia y el tiempo de manera exacta. El astronauta sabe que su masa es de 78.4 kg, pero no está seguro de la masa de un enorme tanque de gas en el interior del cohete sin aire. Cuando el tanque se aproxima a él a 3.50 m/s, empuja su cuerpo contra éste, lo que disminuye la rapidez del tanque a 1.20 m/s (pero no invierte su dirección) y le da al astronauta una rapidez de 2.40 m/s. ¿Cuál es la masa del tanque?

8.68. Tres discos idénticos en una mesa horizontal de hockey de aire tienen imanes repelentes. Se les junta y luego se les suelta simultánea- mente. Todos tienen la misma rapidez en cualquier instante. Un disco se mueve al oeste. ¿Qué dirección tienen los otros dos discos?

Si consideramos que los discos están alineados con la horizontal el primer disco seria el que va hacia el oeste , el tercer disco va hacia el este, y el 2do se queda en su posición inicias ya que el impulso que le dan ambos dichos sumaria 0

Si están en forma de triangulo daría un equilatero ya que son discos iguales

8.84. Una bala de 5.00 g se dispara contra un bloque de madera de 1.00 kg suspendido de un hilo de 2.00 m de longitud, atravesándolo. El centro de masa del bloque se eleva 0.45 cm. Calcule la rapidez de la bala al salir del bloque si su rapidez inicial es de 450 m>s.

Ejercicios de energia y potenci con una roca ,Tarzan y jane

7.64. Una roca está atada a un cordón cuyo otro extremo está fijo. Se imparte a la roca una velocidad tangencial inicial que la hace girar en un círculo vertical. Demuestre que la tensión en el cordón en el punto más bajo es mayor que la tensión en el punto más alto por un factor de 6 veces el peso de la roca.

7.12. Tarzán y Jane. Tarzán, en un árbol, ve a Jane en otro árbol. Él toma el extremo de una liana de 20 m que forma un ángulo de 45° con la vertical, se deja caer de su rama y describe un arco hacia abajo para llegar a los brazos de Jane. En este punto, su liana forma un ángulo de 30° con la vertical. Calcule la rapidez de Tarzán justo antes de llegar a donde está Jane para determinar si la abrazará tiernamente o la tirará de la rama. Puede hacer caso omiso de la resistencia del aire y la masa de la liana. 

Ejercicios de Trabajo, energía y potencia

6.4. Suponga que el obrero del ejercicio 6.3 empuja hacia abajo con un ángulo de 30° bajo la horizontal. a) ¿Qué magnitud de fuerza debe aplicar el obrero para mover la caja con velocidad constante? b) ¿Qué trabajo realiza esta fuerza sobre la caja si se empuja 4.5 m? c) ¿Qué trabajo realiza la fricción sobre la caja en este desplazamiento? d) ¿Cuánto trabajo realiza la fuerza normal sobre la caja? ¿Y la gravedad? e) ¿Qué trabajo total se efectúa sobre la caja?
SI en el ejercicio 6.3  Un obrero empuja horizontalmente una caja de 30.0 kg una distancia de 4.5 m en un piso plano, con velocidad constante. El coeficiente de fricción cinética entre el piso y la caja es de 0.25.

6.50. Un elevador vacío tiene masa de 600 kg y está diseñado para subir con rapidez constante una distancia vertical de 20.0 m (5 pisos) en 16.0 s. Es impulsado por un motor capaz de suministrar 40 hp al elevador. ¿Cuántos pasajeros como máximo pueden subir en el elevador? Suponga una masa de 65.0 kg por pasajero.

7.7. Resuelva el inciso b) del ejemplo 7.6 (sección 7.1) aplicando la ecuación (7.7) a los puntos 2 y 3, en vez de a los puntos 1 y 3 como se hizo en el ejemplo. 

Ejemplo 7.6  Plano inclinado con fricción

Queremos subir una caja de 12 kg a un camión deslizándola por una rampa de 2.5 m inclinada 30°. Un obrero, sin considerar la fricción, calcula que puede subir la caja por la rampa dándole una rapidez inicial de 5.0 m/s con un empujón en la base. Sin embargo, la fricción no es despreciable; la caja sube 1.6 m por la rampa, se para y se desliza de regreso (figura 7.11). a) Suponiendo que la fuerza de fricción que actúa sobre la caja es constante, calcule su magnitud. b) Qué rapidez tiene la caja al volver a la base de la rampa?

(7.7) si otras fuerzas ademas de la gravedad efectuan trabajo

K1+Ugrav1+Wotras= K2+ Ugrav2

7.58. Una tira de madera con masa despreciable y longitud de 80.0 cm gira sobre un eje horizontal que pasa por su centro. Una rata blanca con masa de 0.500 kg se aferra a un extremo y un ratón con masa de 0.200 kg se aferra al otro de la tira, la cual está horizontal cuando el sistema se libera del reposo. Si los animales logran permanecer asidos, ¿qué rapidez tiene cada uno cuando la tira pasa por la vertical?

Ejercicio Dinámica: Polea con flash

Tenemos en una base triangular con una polea en su cúspide de la cual esta una cuerda que sujeta dos masas

a. cual es la aceleración lineal
b. cual es la tensión en C
c. espacio recorrido en 3 seg.
d. aceleración  angular del extremo de la polea a los 3 seg.
e. aceleración centrifuga a los 3 seg
f. n°  de flash en 1 min
g. cuantos flash entre el min. 2 y el 2.5

en los literales f y g no estoy seguro como formularlo
creo que se mide el perímetro de la polea y con esta tendríamos la distancia recorrida en una vuelta y con esta en la formula de MUA se despejaría t pero no sabría que aceleración usar aceleración centrifuga o angular
t con a centrifuga= 2.3609*10^-6seg
t con a angular =5.709*10^-3seg

Dinámica autopistas, columpios y fuerzas

5.51. En la autopista un automóvil de 1125 kg y una camioneta de 2250 kg se acercan a una curva que tiene un radio de 225 m. a) ¿Con qué ángulo el ingeniero responsable debería peraltar esta curva, de modo que los vehículos que viajen a 65.0 mi/h puedan tomarla con seguridad, sin que importe la condición de sus neumáticos? ¿Un camión pesado debería ir más lento que un auto más ligero? b) ¿Cuándo el auto y la camioneta toman la curva a 65.0 mi/h, encuentre la fuerza normal sobre cada uno debida a la superficie de la autopista.

 En la autopista un automóvil de 1350 kg se acercan a una curva que tiene un radio de 170 m. Con un ángulo de peralte de esta curva de 13° ¿a que velocidad máxima puedan tomarla con seguridad?, si tiene un coeficiente de rozamiento u 0,17 .

5.52. El “columpio gigante” de una feria local consiste en un eje vertical central con varios brazos horizontales unidos a su extremo superior (figura 5.57). Cada brazo sostiene un asiento suspendido de un cable de 5.00 m, sujeto al brazo en un punto a 3.00 m del eje central. a) Calcule el tiempo de una revolución del columpio, si el cable forma un ángulo de 30.08 con la vertical. b) ¿El ángulo depende del peso del pasajero para una rapidez de giro dada?