Cómo convertir 10,000,000 Ergs a Julios

Publicado el 17 septiembre, 2020

Convertir 10,000,000 Ergs a Julios

La energía es igual al producto de dos cantidades: la magnitud de una fuerza por un desplazamiento en la misma dirección que la fuerza. O, más simplemente, energía = fuerza x desplazamiento.

En el sistema métrico usamos una unidad base para cada cantidad. Por ejemplo, la cantidad ” desplazamiento ” utiliza ” metro ” como unidad base. Además, en el sistema métrico, los prefijos como “kilo” se refieren a potencias de 10. El kilo, 1000, es 10 elevado a la tercera potencia.

Las unidades base se pueden combinar. Estas unidades combinadas generalmente se denominan unidades derivadas . Por ejemplo, al describir la energía a gran escala, es más probable que usemos la unidad derivada, joule , para la energía. Un joule es la cantidad de energía gastada cuando se usa una fuerza de 1 newton sobre un desplazamiento de 1 metro. El newton también es una unidad derivada.

El System International (SI) se basa en unidades MKS . ” MKS ” significa metro, kilogramo y segundo. Así, en MKS

  • metro es la unidad de longitud
  • kilogramo es la unidad de masa
  • el segundo es la unidad de tiempo
  • newton es la unidad de fuerza
  • joule es la unidad de energía

Un sistema anterior a MKS es CGS . ” CGS ” significa centímetro, gramo y segundo. Este es un sistema popular para el trabajo de laboratorio en el que los científicos suelen trabajar con cantidades más pequeñas. En CGS,

  • centímetro es la unidad de longitud
  • gramo es la unidad de masa
  • el segundo es la unidad de tiempo
  • dina es la unidad de fuerza
  • erg es la unidad de energía

La unidad de energía en CGS es el ergio y es la cantidad de energía gastada cuando se usa una fuerza de 1 dina sobre un desplazamiento de 1 centímetro. Recuerde, el joule es la cantidad de energía gastada cuando se usa una fuerza de 1 newton sobre un desplazamiento de 1 metro. Sabemos que hay 100 centímetros en 1 metro, pero ¿cómo se relaciona una dina con un newton?

¿Recuerda la segunda ley de Newton? La fuerza neta, F , es igual al producto de la masa, m , por la aceleración, a . Escrito de forma más concisa, F = m a . La aceleración tiene unidades de longitud divididas por el tiempo al cuadrado. Así,

  • 1 newton = 1 kilogramo x 1 metro / seg 2 en el sistema MKS
  • 1 dina = 1 gramo x 1 centímetro / seg 2 en el sistema CGS

Además, abreviaremos las unidades siempre que sea posible:

  • kg por kilogramo
  • m por metro
  • seg por segundo
  • g por gramo
  • cm por centímetro
  • N de newton
  • J por julio

Para convertir 10,000,000 de ergios en julios:

Paso 1: expanda 1 ergio en unidades CGS

El uso de energía es igual a la fuerza por el desplazamiento,

1erg = 1dyne_x_1cm

De F = m a , 1 dina es 1 g cm / seg 2 . Así,

1erg = 1g_cm / seg ^ 2_x_1cm

Y cm por cm es cm 2 :

1erg = 1g_cm ^ 2 / seg ^ 2

Paso 2: Escriba 10,000,000 ergios como 10 7 ergios en CGS

Podemos hacer las conversiones más fáciles usando “10 a una potencia” en lugar de escribir un 1 seguido de ceros. Por ejemplo, 1000 g son 10 3 g. Y 10,000,000 ergios es un ” 1 ” seguido de 7 ceros. Por lo tanto, 10.000.000 ergs es 10 7 ergs.

Desde 1 ergio = 1 g cm 2 / seg 2 ,

1erg = 1g_cm ^ 2 / seg ^ 2

Paso 3: Convierte gramos a kilogramos y centímetros a metros

Dado que 1 kg = 10 3 g, multiplicar por (1 kg / 10 3 g) es como multiplicar por 1. No cambia el valor de la expresión. Solo se cambian las unidades. Recordando que 100 cm es lo mismo que 10 2 cm, multiplicamos por (1 m / 10 2 cm) para convertir centímetros a metros. Sin embargo, como tenemos cm 2 , multiplicaremos por el cuadrado de (1 m / 10 2 cm).

convert_to_kg_and_m

Las unidades cm 2 y g se cancelan. En el denominador, 10 3 por (10 2 ) 2 da 10 3 por 10 4 que es igual a 10 7 . La expresión se convierte en:

cancelling_cm_and_g

En el lado derecho, 10 7 dividido por 10 7 es 1:

dejando_1_kg_m ^ 2 / seg ^ 2

Paso 4: separe las unidades e identifique las unidades de julios

Simplemente podríamos decir que 1 kg m 2 / seg 2 es 1 joule porque, en comparación, 1 g cm 2 / seg 2 es 1 ergio.

O podríamos escribir

unidades_separadas

Entonces, kg m / seg 2 son newtons. Y newtons multiplicado por metros es julios.

unidades_separadas_done

Resultado final

resultado_final: 10 ^ 7ergs = 1J

Usando el resultado

10 7 son 10 millones. Saber que 1 julio son 10 millones de ergios es un hecho de conversión útil. Podemos usar este resultado formalmente al hacer conversiones y podemos usarlo para aproximar. Por ejemplo, 5 millones de ergios es 1/2 de 1 julio y 2 julio son 20 millones de ergios.

” Nano ” es un prefijo que se escucha con frecuencia. Por ejemplo, existen nanorreceptores y nanomotores. El prefijo, nano , significa 10 -9 . ¿Cuál es la relación entre nanojoules y ergios? ¿Puedes mostrar que 100 nanojoules (nJ) equivalen a 1 ergio? Así es cómo:

100nJ = 1erg
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