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LIC : JULIO E. PEREZ VALDIVIA
FACULTAD DE IGENIERIA: LIC. JULIO PEREZ VALDIVIA
SISTEMA INTERNACIONAL DE
UNIDADES
UNIVERSIDAD AUTONOMA SAN FRANCISCO
PRESENTACION 1
“....nada más Grande y ni más sublime ha salido de las manos del hombre que el sistema métrico decimal”.
Antoine de Lavoisier
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Índice
1. INTRODUCCIÓN.2. ASPECTOS GENERALES DEL
MARCO LEGAL3. DEFINICIÓN DE LAS UNIDADES4. NORMAS DEL S.I.5. VENTAJAS DEL S.I.6. ANEXOS / CONVERSIONES
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1. Introducción.
› Definición› Origen del sistema
métrico› Consagración del
S.I.› Coherencia del S.I.
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Definición
Nombre adoptado por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas para un sistema universal, unificado y coherente de
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Unidades de medida, basado en el sistema mks (metro-kilogramo-segundo).
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Origen del sistema métrico
El sistema métrico fue una de las muchas reformas aparecidas durante el periodo de la Revolución Francesa.
Las definiciones y la estructura del Sistema se han actualizado de conformidad con las necesidades de los distintos campos de la física y la ingeniería hasta llegar al estado actual que se muestra en esta edición del Sistema Internacional de Unidades (SI).
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A partir de 1790, la Asamblea Nacional Francesa, hizo un encargo a la Academia Francesa de Ciencias para el desarrollo de un sistema único de unidades.
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La estabilización internacional del Sistema Métrico Decimal comenzó en 1875 mediante el tratado denominado la Convención del Metro.
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El Perú por ser miembro de la CGPM
también adoptó el Sistema Internacional
deUnidades (SI)
oficialmente mediante el DS No. 064-84
ITI/IND.Sin embargo, en nuestro medio es muy poco o casi nada conocido este sistema, empleándose simbologías antiguas o incorrectas en revistas especializadas de agronomía y en los textos de todo nivel.
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Consagración del S. I. : En 1960 la 11ª
Conferencia General de Pesas y Medidas estableció definitivamente el S.I., basado en 6 unidades fundamentales: metro, kilogramo, segundo, ampere, Kelvin y candela.
En 1971 se agregó la séptima unidad fundamental: el mol.
UNIDADES DE MEDIDA
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SISTEMA DE UNIDADES
SISTEMA ANGLOSAJÓN DE UNIDADES
SISTEMA TÉCNICO DE UNIDADES:
SISTEMA NATURAL:
SISTEMA CEGESIMAL
SISTEMA MÉTRICO DECIMAL:
SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (S.I.)
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2. Aspectos generales del marco legal. En el Perú
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3. Unidades del S.I.
› Unidades en uso temporal con el S.I.› Unidades desaprobadas por el S.I. › Múltiplos y submúltiplos decimales
Unidades básicas Unidades derivadas Unidades aceptadas que
no pertenecen al S.I. (SUPLEMENTARIAS)
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Unidades básicas
MAGNITUD NOMBRE SÍMBOLO
longitud Metro mmasa Kilogram
okg
tiempo Segundo sintensidad de
corriente eléctricaAmpère A
temperatura termodinámica
Kelvin K
cantidad de sustancia Mol molintensidad luminosa Candela cd
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METRO En 1889 se definió el metro
patrón como la distancia entre dos finas rayas de una barra de aleación platino-iridio.
El interés por establecer una definición más precisa e invariable llevó en 1960 a definir el metro como “1 650 763,73 veces la longitud de onda de la radiación rojo-naranja del átomo de kriptón 86 (86Kr)”.
Desde 1983 se define como “ la distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299 792 458 segundos”.
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KILOGRAMO En la primera definición de
kilogramo fue considerado como “ la masa de un litro de agua destilada a la temperatura de 4ºC”.
En 1889 se definió el kilogramo patrón como “la masa de un cilindro de una aleación de platino e iridio”.
En la actualidad se intenta definir de forma más rigurosa, expresándola en función de las masas de los átomos.
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SEGUNDO Su primera definción fue: "el segundo es
la 1/86 400 parte del día solar medio".
Desde 1967 se define como "la duración de9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de cesio-133".
Con el aumento en la precisión de medidas de tiempo se ha detectado que la Tierra gira cada vez más despacio, y en consecuencia se ha optado por definir el segundo en función de constantes atómicas.
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AMPÈRE Para la enseñanza de pre grado
podría decirse, si acaso, que un amperio es el doble o el triple de la intensidad de corriente eléctrica que circula por una bombilla común.
Actualmente se define como la magnitud de la corriente que fluye en dos conductores paralelos, distanciados un metro entre sí, en el vacío, que produce una fuerza entre ambos conductores (a causa de sus campos magnéticos) de 2 x 10 -7 N/m.
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KELVÍN
Hasta su definición en el Sistema Internacional el kelvin y el grado celsius tenían el mismo significado.
Actualmente es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
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MOL
Ahora se define como la cantidad de sustancia de un sistema que contiene un número de entidades elementales igual al número de átomos que hay en 0,012 kg de carbono-12.
NOTA: Cuando se emplee el mol, deben especificarse las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones …
Antes no existía la unidad de cantidad de sustancia, sino que 1 mol era una unidad de masa "gramomol, gmol, kmol, kgmol“.
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CANDELA La candela comenzó definiéndose
como la intensidad luminosa en una cierta dirección de una fuente de platino fundente de 1/60 cm2 de apertura, radiando como cuerpo negro, en dirección normal a ésta.
En la actualidad es la intensidad luminosa en una cierta dirección de una fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540×1012 Hz y que tiene una intensidad de radiación en esa dirección de 1/683 W/sr.
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Unidades derivadas
Unidades derivadas sin nombre especial
MAGNITUD NOMBRE SIMBOL
O
superficie metro cuadrado m2
volumen metro cúbico m3
velocidad metro por segundo m/s
aceleración
metro por segundo cuadrado m/s2
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Unidades derivadas con nombre especial
MAGNITUD NOMBRE SIMBOL
Ofrecuencia hertz Hz
fuerza newton Npotencia watt W
resistencia eléctrica ohm ΩUnidades derivadas sin nombre especial
MAGNITUD NOMBRE SIMBOLO
ángulo plano radian rad
ángulo sólido esteroradian sr
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Ejemplo de construcción de unidades derivadas
m kgs
m3
kg·m/s2m/s
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UNIDADES DERIVADAS PARA CÁLCULO EN QUÍMICA
VOLUMEN : Se pueden usar : pulg3 , m , litro, cm3 ,
En las siguientes medidas existen unidades que por su uso en el calculo se hacen comunes….a pesar que aún no sean reconocidas por el S.I
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Unidades aceptadas que no pertenecen al S.I.
MAGNITUD NOMBRE SIMBOL
O
masa tonelada t
tiempo minuto min
tiempo hora h
temperatura grado celsius °C
volumen litro L ó l
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Unidades en uso temporal con el S. I.
MAGNITUD
NOMBRE SIMBOL
O
energía kilowatthora kWh
superficie hectárea ha
presión bar bar
radioactividad curie Ci
dosis adsorbida rad rd
Unidades desaprobadas por el S. I.
MAGNITUD
NOMBRE SIMBOL
O
longitud fermi fermi
presión atmósfera atm
energía caloría cal
fuerza Kilogramo-fuerza kgf
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Múltiplos y submúltiplos decimales
múltiplos submúltiplos
Factor
Prefijo
Símbolo
Factor
Prefijo
Símbolo
1018 exa E 10-1 deci d109 giga G 10-2 centi c106 mega M 10-3 mili m103 kilo k 10-6 micro μ
102 hecto h 10-9 nano n101 deca da 10-18 atto a
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4. Normas del Sistema Internacional
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Todo lenguaje contiene reglas para su escritura que evitan confusiones y facilitan la comunicación.
El Sistema Internacional de Unidades tiene sus propias reglas de escritura que permiten una comunicación unívoca.
Cambiar las reglas puede causar ambigüedades.
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SímbolosNorma
Correcto
Incorrecto
Se escriben con caracteres romanos rectos.
kgHz
kgHz
Se usan letras minúscula a excepción de los derivados de nombres propios.
sPa
Spa
No van seguidos de punto ni toman s para el plural.
Km
K.ms
No se debe dejar espacio entre el prefijo y la unidad.
GHzkW
G Hzk W
El producto de dos símbolos se indica por medio de un punto.
N.m Nm
Unidades
NormaCorrect
oIncorrec
to
Si el valor se expresa en letras, la unidad también.
cien metros
cien m
Las unidades derivadas de nombres propios se escriben igual que el nombre propio pero en minúsculas.
newtonhertz
NewtonHertz
Los nombres de las unidades toman una s en el plural, salvo si terminan en s, x ó z.
Segundos
hertz
Segundohertz
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Números
Descripción Correcto Incorrec
toLos números
preferiblemente en grupos de tres a derecha
e izquierda del signo decimal.
345 899,234
6,458 706
345.899,234
6,458706
El signo decimal debe ser una coma sobre la
línea.
123,350,876
123.35,876
Se utilizan dos o cuatro caracteres para el año, dos para el mes y dos para el día, en ese orden.
2000-08-30
08-30-2000
30-08-2000
Se utiliza el sistema de 24 horas. 20 h 00 8 PM
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Otras normas
Correcto Incorrecto
s Seg. o seg
g GR grs grm
cm3 cc cmc c m3
10 m x 20 m x 50 m 10 x 20 x 50 m
... de 10 g a 500 g ... de 10 a 500 g
1,23 nA 0,001 23 mA
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5. Ventajas del Sistema
InternacionalES MAS FACILPENSAR
ES MAS FACILMEDIR
ES MAS FACILENSEÑAR
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Unicidad: existe una y solamente una unidad para cada cantidad física (ej: el metro para longitud, el kilogramo para masa, el segundo para tiempo). A partir de estas unidades, conocidas por fundamentales, se derivan todas las demás.
Coherencia: evita interpretaciones erróneas.
Relación decimal entre múltiplos y submúltiplos: la base 10 es apropiada para el manejo de la unidad de cada cantidad física y el uso de prefijos facilita la comunicación oral y escrita.
Uniformidad: elimina confusiones innecesarias al utilizar los símbolos.
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BIBLIOGRAFIADirecciones web:
www.cem.es www.cenam.mx www.cedex.es/home/datos/informacion.html www.chemkeys.com/bra/ag/uec_7/uec_7.htm www.educastur.princast.es/proyectojimena/franciscga/
sisteint.htm www.redquimica.pquim.unam.mx/fqt/cyd/glinda/Sistema1.htm www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidades/unidades.htm www.terra.es/personal6/gcasado/si.htm personal.telefonica.terra.es/web/pmc/marco-2.ht
Libros: Sistema internacional de unidades : SI / Comisión Nacional de
Metrología y Metrotécnia I Cambios en algunas unidades de medida del sistema
internacional / Jose María Vidal Llenas
SISTEMA INTERNACIONAL El Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI, del
francés: Le Système International d'Unités), también denominado Sistema Internacional de Medidas, es el nombre que recibe el sistema de unidades que se usa
en casi todos los países.
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MAGNITUD NOMBRE SÍMBOLO
longitud metro m
masa kilogramo kg
tiempo segundo s
intensidad de corriente eléctrica ampère A
temperatura termodinámica kelvin K
cantidad de sustancia mol mol
intensidad luminosa candela cd
SISTEMA METRICO DECIMAL
Fue implantado por la primera Conferencia General de Pesos y Medidas (París, 1889). Tres magnitudes básicas: longitud, masa y tiempo (LMT). El Sistema Métrico Decimal es un sistema de unidades, que tiene por base el metro, en el cual los múltiplos y submúltiplos de cada unidad de medida están relacionados entre sí por múltiplos o submúltiplos de 10.
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SISTEMA CEGESIMAL DE UNIDADES
El sistema cegesimal de unidades, también llamado sistema CGS, es un sistema de unidades basado en el centímetro, el gramo y el segundo. Su nombre es el acrónimo de estas tres unidades.
El sistema CGS ha sido casi totalmente reemplazado por el Sistema Internacional de Unidades. Sin embargo aún perdura su utilización en algunos campos científicos y técnicos muy concretos, con resultados ventajosos en algunos contextos. Así, muchas de las fórmulas del electromagnetismo presentan una forma más sencillas cuando se las expresa en unidades CGS, resultando más simple la expansión de los términos.
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UNIDADES NATURALES Las unidades de Planck o unidades naturales son un
sistema de unidades propuesto por primera vez en 1899 por Max Planck. El sistema mide varias de las magnitudes fundamentales del universo: tiempo, longitud, masa, carga eléctrica y temperatura. El sistema se define haciendo que estas cinco constantes físicas universales de la tabla tomen el valor 1 cuando se expresen ecuaciones y cálculos en dicho sistema:
VELOCIDAD DE LA LUZ EN EL VACÍO. CONSTANTE DE GRAVITACIÓN. CONSTANTE REDUCIDA DE PLANCK. CONSTANTE DE FUERZA DE COULOMB. CONSTANTE DE BOLTZMANN
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SISTEMA TÉCNICO DE UNIDADES
Un sistema técnico de unidades es cualquier sistema de unidades en el que se toma como magnitudes fundamentales la longitud, la fuerza, el tiempo y la temperatura. No hay un sistema técnico normalizado de modo formal, pero normalmente se aplica este nombre específicamente al basado en el sistema métrico decimal y que toma el metro o el centímetro como unidad de longitud, el kilopondio como unidad de fuerza, el segundo como unidad de tiempo y la kilocaloría o la caloría como unidad de cantidad de calor.Al estar basado en el peso en la Tierra, también recibe los nombres de sistema gravitatorio (o gravitacional) de unidades y sistema terrestre de unidades.
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SISTEMA ANGLOSAJÓN DE UNIDADES
Es conjunto de las unidades no métricas que se utilizan actualmente en muchos territorios de habla inglesa, como Estados Unidos de América, además de otros territorios y países con influencia anglosajona en América, como Bahamas, Barbados, Jamaica, Puerto Rico o Panamá. Pero existen discrepancias entre los sistemas de Estados Unidos y el Reino Unido (donde se llama el sistema imperial), e incluso sobre la diferencia de valores entre otros tiempos y ahora. Sus unidades de medida son guardadas en Londres, Inglaterra.[cita requerida]
Este sistema se deriva de la evolución de las unidades locales a través de los siglos, y de los intentos de estandarización en Inglaterra. Las unidades mismas tienen sus orígenes en la antigua Roma. Hoy en día, estas unidades están siendo lentamente reemplazadas por el Sistema Internacional de Unidades, aunque en Estados Unidos la inercia del antiguo sistema y el alto costo de migración ha impedido en gran medida el cambio.El sistema para medir longitudes en los Estados Unidos se basa en la pulgada, el pie, la yarda y la milla. Cada una de estas unidades tiene dos
definiciones ligeramente distintas, lo que ocasiona que existan dos diferentes sistemas de medición.
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ANEXOS
Las mas utilizadas:
m² : ____________ m³ : ____________ m/s : ____________ rad/s : ____________ m/s² : ____________ rad/s2 : ____________ m-1 : ____________ kg/m³ : ____________ A/m² : ____________
A/m : ____________ m²/s : ____________ mol/m³ : ____________ s-1 : ____________ m³/kg : ____________ Cd/m2 : ____________
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UNIDADES CON NOMBRES ESPECIALES
m-1.kg.s-1 m².kg.s-2 kg.s-2 kg.s-3 m².kg.s-2.k-2 m².s-2.k-1 m².s-2
m.kg.s-3.k-1 m-3.kg-
1.A².s4 m².kg.s-
2.mol-1 mol-1 m.kg.A-2.s-2
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CONVERSIONESEJERCICIOS PARA LA CONVERSIÓN DE UNIDADES DE
MAGNITUD Conjunto de ejercicios típicos resueltos de longitud Conjunto de ejercicios típicos resueltos de superficie Conjunto de ejercicios típicos resueltos de masa (peso). Propuesta de ejercicios y problemas para el desarrollo de
habilidades Aplicaciones geométricas a la proporcionalidad con magnitudes
en las unidades de longitud Conclusiones Bibliografía
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PROCEDIMIENTO
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PROBLEMA PROPUESTO
La distancia entre dos estados de un país es de 680 km. Al representar esta distancia en un mapa, dista una de otra 8.0 cm, entonces la distancia real entre otros dos estado en el mismo mapa que se encuentran a 2.5 dm es:………………………….
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1. - Un niño tiene una pieza de cartón rectangular de 480 mm de largo y 3.7 dm de ancho.
a) Calcule el área y el perímetro de la pieza dando la respuesta en m2y cm2.
2.- Una granja necesita abonar 20 ha de terreno entre tierras cultivas y tierras vírgenes. Para ello recibe 1320 kg de fertilizantes. Cada hectárea ya cultivada requiere de 80 kg de fertilizante y cada hectárea de tierra virgen requiere 45 kg . ¿Cuántas hectáreas de cada tipo hay?
Objetivo: Conocen las unidades del sistema internacional y
hacen cálculos con sus unidades IMPORTANTES EN QUIMICA
UNIDADES DERIVADAS
MAGNITUDES FISICAS NOMBRE DE LAS UNIDADES SIMBOLO
Superficie (área)VolumenDensidadVelocidadVelocidad AngularAceleraciónAceleración angularConcentración molarDensidad de corriente E.
metro cuadradometro cúbicokilogramo por metro cúbicometro por segundoradian por segundometro por segundo al cuadradoradian por segundo al cuadradomoL por metro cúbicoampere por meto cuadrado
m²m3
kg/m3
m/srad/sm/s²
rad/s²mol/m3
A/m²
PREFIJO SIMBOLO FACTOR EQUIVALENTE
MULTIPLOSUBMULTI.
exapetateragiga
megokilo
hectodecadecicentimili
micronanopico
femtoatto
EPTGMkhdadcmµnpfa
1018
1015
1012
109
106
103
102
1010-1
10-2
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
10-18
1 000 000 000 000 000 0001 000 000 000 000 0001 000 000 000 000 1 000 000 000 1 000 000 1 000 1 001 00,10,010,0010,000 0010,000 000 0010,000 000 000 0010,000 000 000 000 0010,000 000 000 000 000 001
Múltiplos y Submúltiplos
UNIDADES IMPORTANTES EN QUIMICA :
a) temperatura: Es un parámetro determinado arbitrariamente que nos indica la energía promedio de un cuerpo (frío o caliente). Es la gradiente de la energía.
Como medimos la temperatura:
Fusión delHielo
ºC ºF ºK ºRPunto deEbullición
del H2O
CeroAbsoluto
100 212 373 672
0 32 273 492
- 273 - 460 0 0
C=
F-32=
K-273=
R- 492
5 9 5 9
Basada en el teorema de thales
AbsolutasRealtivas
B) DENSIDAD : Relación de la masa y el volumen de
los cuerpos. Es una magnitud derivada
d = m/v unidades
SI ES UNA MEZCLA
DM= M1 +M2+M3 + M…./V1 + V2+ V3 + V…….. D= Σ M / ΣV
c) Presión (P): Está dado por un conjunto de choques moleculares contra las paredes del recipiente del gas.
UNIDADES DE PRESIÓN A C.N. O S.T.P.
P =1 atm = 760 mmHg = 760 torr = 1033 g/cm² = 14,7 psi = 14,7
Lb/pulg²transformaciones
Problemas propuestos
TEMPERATURA: basados en el teorema de thales
Se ha creado una nueva escala de temperaturas llamada UASF ( °S ), la cual indica una lectura de 90 °S para la temperatura de ebullición del agua y –70°S para la temperatura de fusión del hielo, determinar que valor marcara esta nueva escala para una temperatura de 167 °F.
Problemas propuestos
LA TEMPERATURA DE SUBLIMACION DEL HIELO ES DE -109 º F. UN ALUMNO DE INGENIERIA QUE UTLIZO EL TERMOMETRO
CELCIUS REGISTRO 88 ºC, ESTUVO ESA LECTURA CORRECTA
UNA ESCALA ARBITRARIA REGISTRA 35ºX PARA LA EBULLICION DE AGUA DESTILADA, Y 17 PARA LA FUSION DEL HIELO. CUAL SERIA LA FORMULA PARA COMPARARLA CON LA ESCALA ºF
PROBLEMAS DE DENSIDAD
UNA ESFERA DE ACERO TIENE 7.5 X 10-4 m
DE DIAMETRO, Y PESA 1.7 g. CALCULAR LA
DENSIDAD DE LA ESFERA.
UNA BOTELLA DE ACEITE QUE TIENE UNA DENSIDAD DE 0.8 g/ml. LA BOTELLA DICE 3 LITROS PERO SOLAMENTE ESTA A UN 75% DE CAPACIDAD , SI EN LA LISTA DE PRECIOS DICE QUE 1kg DE ACEITE CUESTA 12 SOLES, CUANTO SE DEBE PAGAR