Resolución de problemas por análisis dimensional
Factores de conversión
En muchos problemas del curso se resolverán problemas en los que se pide un número y su dimensión. La dimensión se refiere a unidades de tiempo, longitud, volumen, presión etc. Un factor de conversión relaciona
unidades de diferente tamaño. Por ejemplo un día tiene 24 horas, esto es un factor de conversión, 1día = 24 h.
Si la igualdad anterior la dividimos entre 1 día, tenemos
24 h/1 día = 1 día/1 día = 1
es decir, otra forma de escribir el factor de conversión es 24 h/día . El recíproco del factor anterior, también es un factor de conversión: 1 día/24 h .
Ejemplos del método de análisis dimensional
Ejemplo 1.¿Cuántas horas hay en 7 días?
Para resolver el problema, necesitamos el factor de conversión 24 h/día
?h = 7 días × 24 h/día , note que la dimensión es "h" en ambos lados de la igualdad,
?h = 168 h
Ejemplo 2. ¿Cuántos minutos hay en 2 años?
En este caso, necesitamos tres factores de conversión: el que relaciona minutos con horas, el que relaciona
horas con días, el que relaciona días con años:
?minutos = 2 años × (365 días / año) × (24 h / día) × (60 minutos / h) = 1,051,200 minutos
Ejemplo 3. ¿Cuántos mililitros hay en 5 litros ?
Sabemos que hay 1000 mL en 1 L:
?mL = 5 L × (1000 mL / 1L) = 5 103mL(10 elevado a la 3)
Ejemplo 4. ¿Cuántos microlitros hay en 3.2 mL ?
Primero necesitamos el factor de conversión que relaciona microlitros con mililitros:
1 mL = 10-3 L, 1 mL = 10-6 L. Dividiendo miembro a miembro las dos relaciones anteriores, tenemos
HH1 mLL H1 mLLL =10-3 L
10-6 L= 103\ 1mL = 1000 mL
? mL = 3.2 mL × (1000 mL / mL) = 3.2 103mL
Ejemplo 5. ¿Cuántos litros hay en 0.65 m3?
Partimos de los siguientes factores de conversión:
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