Práctica Dirigida: Análisis Dimensional, Mediciones
y Cinemática
Parte I: Análisis Dimensional con Unidades del SI
Instrucciones: En los siguientes problemas, verifique la homogeneidad de las ecuaciones o
determine la unidad de medida de la variable incógnita utilizando estrictamente las unidades del
Sistema Internacional (ej. kg, m/s, N, J, Pa) en lugar de las dimensiones M, L, T .
1. La fuerza de arrastre viscoso F que experimenta un fluido entre dos placas está dada por
∆v
la ecuación F = ηA ∆y , donde A es el área en m2 , ∆v es la variación de velocidad en m/s
y ∆y es la distancia en m. Determine las unidades de la viscosidad dinámica η en el SI si
la fuerza F se mide en Newtons (N).
Fórmula sugerida: [η] = [F ][∆y]
[A][∆v]
2. La ecuación de Bernoulli para el flujo de fluidos incompresibles establece que P + 21 ρv 2 +
ρgh = constante. Sabiendo que ρ es densidad en kg/m3 , v es velocidad en m/s, g es la
aceleración de la gravedad en m/s2 y h es la altura en m, demuestre que cada término de
la ecuación tiene unidades de presión (Pascales, Pa).
Fórmula sugerida: [P ] = [ρ][v]2 = [ρ][g][h] = Pa = mN2
3. En el estudio de la transferencia de calor por radiación, la ley de Stefan-Boltzmann se
expresa como P = σAT 4 . Si la potencia P se mide en Vatios (W o J/s), el área A en
m2 y la temperatura T en Kelvin (K), determine las unidades correspondientes para la
constante de Stefan-Boltzmann σ.
[P ]
Fórmula sugerida: [σ] = [A][T ]4
4. Para un gas ideal, el comportamiento termodinámico se rige por P V = nRT . Considere
que P está en Pascales (Pa), V en metros cúbicos (m3 ), n en moles (mol) y T en Kelvin
(K). Determine las unidades de la constante universal de los gases R y exprésela en función
de Joules (J).
Fórmula sugerida: [R] = [P ][V ]
[n][T ]
5. La intensidad de un campo eléctrico E se relaciona con la fuerza eléctrica F y la carga
q mediante la ecuación F = qE. Si en un capacitor la corriente es I = C ∆V ∆t , determine
las unidades de la capacitancia C sabiendo que la corriente I está en Amperios (A), el
potencial V en Voltios (V) y el tiempo t en segundos (s).
Fórmula sugerida: [C] = [I][∆t]
[∆V ]
Parte II: Notación Cientı́fica y Prefijos
Instrucciones: Resuelva los siguientes problemas de conversión y cálculo aplicando prefijos
del Sistema Internacional y las reglas de operación para notación cientı́fica.
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y Cinemática
Parte I: Análisis Dimensional con Unidades del SI
Instrucciones: En los siguientes problemas, verifique la homogeneidad de las ecuaciones o
determine la unidad de medida de la variable incógnita utilizando estrictamente las unidades del
Sistema Internacional (ej. kg, m/s, N, J, Pa) en lugar de las dimensiones M, L, T .
1. La fuerza de arrastre viscoso F que experimenta un fluido entre dos placas está dada por
∆v
la ecuación F = ηA ∆y , donde A es el área en m2 , ∆v es la variación de velocidad en m/s
y ∆y es la distancia en m. Determine las unidades de la viscosidad dinámica η en el SI si
la fuerza F se mide en Newtons (N).
Fórmula sugerida: [η] = [F ][∆y]
[A][∆v]
2. La ecuación de Bernoulli para el flujo de fluidos incompresibles establece que P + 21 ρv 2 +
ρgh = constante. Sabiendo que ρ es densidad en kg/m3 , v es velocidad en m/s, g es la
aceleración de la gravedad en m/s2 y h es la altura en m, demuestre que cada término de
la ecuación tiene unidades de presión (Pascales, Pa).
Fórmula sugerida: [P ] = [ρ][v]2 = [ρ][g][h] = Pa = mN2
3. En el estudio de la transferencia de calor por radiación, la ley de Stefan-Boltzmann se
expresa como P = σAT 4 . Si la potencia P se mide en Vatios (W o J/s), el área A en
m2 y la temperatura T en Kelvin (K), determine las unidades correspondientes para la
constante de Stefan-Boltzmann σ.
[P ]
Fórmula sugerida: [σ] = [A][T ]4
4. Para un gas ideal, el comportamiento termodinámico se rige por P V = nRT . Considere
que P está en Pascales (Pa), V en metros cúbicos (m3 ), n en moles (mol) y T en Kelvin
(K). Determine las unidades de la constante universal de los gases R y exprésela en función
de Joules (J).
Fórmula sugerida: [R] = [P ][V ]
[n][T ]
5. La intensidad de un campo eléctrico E se relaciona con la fuerza eléctrica F y la carga
q mediante la ecuación F = qE. Si en un capacitor la corriente es I = C ∆V ∆t , determine
las unidades de la capacitancia C sabiendo que la corriente I está en Amperios (A), el
potencial V en Voltios (V) y el tiempo t en segundos (s).
Fórmula sugerida: [C] = [I][∆t]
[∆V ]
Parte II: Notación Cientı́fica y Prefijos
Instrucciones: Resuelva los siguientes problemas de conversión y cálculo aplicando prefijos
del Sistema Internacional y las reglas de operación para notación cientı́fica.
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