Actividad integradora fisica

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Formato: Actividad integradora

Datos del estudiante

Instrucciones

Resuelve los siguientes cuatro problemas, establece el procedimiento a seguir para resolverlo y escribe el resultado correcto.

Problema 1

Enrique y sus amigos van a una excursión a una montaña. Hace mucho frío y a medida en que van subiendo, éste se agudiza. Cada 150 metros de ascenso la temperatura disminuye 2 °C.

Si la temperatura inicial del punto de partida es de 8 °C, indica en grados Fahrenheit qué temperatura alcanzarán cuando hayan ascendido 900 metros.

Primero, se calcula cuántos grados Celsius disminuirán a medida que suben 900 metros:

900 metros / 150 metros = 6 veces que la temperatura disminuye 2 °C

6 x 2 °C = 12 °C

Por lo tanto, la temperatura final en grados Celsius será:

8 °C - 12 °C = -4 °C

Finalmente, se convierte esta temperatura a grados Fahrenheit:

F = (-4 x 1.8) + 32

F = 24.8 °F

Por lo tanto, al ascender 900 metros, la temperatura será de 24.8 °F.

Problema 2

Un globo aerostático de 880 ml se infla con helio a 7 °C y a una presión de 395 atmósferas. ¿Cuál será el nuevo volumen del globo a una presión de 0.4 atmósferas y una temperatura de -50°C?

Para resolver este problema, primero se utiliza la ley general de los gases:

(P1 x V1) / (T1) = (P2 x V2) / (T2)

donde P es la presión, V es el volumen y T es la temperatura en kelvin.

Primero, se convierte la temperatura a kelvin:

T1 = 7 °C + 273 = 280 K

T2 = -50 °C + 273.15 = 223 K

Luego, se sustituyen los valores en la ley general de los gases:

(395 atm x 880 mL) / (280 K) = (0.4 atm x V2) / (223 K)

Despejando V2:

V2 = (395 atm x 880 mL x 223 K) / (0.4 atm x 280 K)

V2 = 692,096.43 mL

Transformando el resultado V2 a metros litros:

V2 = 692.10 L

Por lo tanto, el nuevo volumen del globo será de 692.10 litros cuando se encuentra a una presión de 0.4 atmósferas y una temperatura de -50°C.

Problema 3

Una bola de acero de 6 cm de radio es sumergida en el agua. Calcula el empuje que sufre y la fuerza resultante. Considera que el plomo acero tiene una densidad de 7.9 gr/cm3 y que la densidad del agua es de 1000 kg/m3.

Para calcular el empuje que sufre la bola de acero, se puede utilizar la ley de Arquímedes, que establece que el empuje que experimenta un objeto sumergido en un fluido es igual al peso del fluido desalojado por el objeto. La fórmula para calcular el empuje es:

E = ρ * V * g

donde ρ es la densidad del fluido, V es el volumen del fluido desalojado y g es la aceleración debido a la gravedad (9.8 m/s2).

Primero, se calcula el volumen de la bola de acero:

V_bola = (4/3) * π * r3

V_bola = (4/3) * π * (6 cm)3

V_bola = 904.78 cm^3

Convirtiéndolo a metros cúbicos:

V_bola = 0.90478 x 10-3 m3

Luego, se puede calcular el empuje producido:

E = ρ_agua * V_bola * g

m_agua = (1000 kg/m3) * (0.90478 x 10-3 m3) * (9.8 m/s2)

m_agua = 0.90478 kg

E = 8.87 N

Por lo tanto, el empuje que sufre la bola de acero es de 8.87 N hacia arriba.

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